KR20180130396A - Perovskite silicon tandem solar cell and method for manufacturing the same - Google Patents
Perovskite silicon tandem solar cell and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180130396A KR20180130396A KR1020170066437A KR20170066437A KR20180130396A KR 20180130396 A KR20180130396 A KR 20180130396A KR 1020170066437 A KR1020170066437 A KR 1020170066437A KR 20170066437 A KR20170066437 A KR 20170066437A KR 20180130396 A KR20180130396 A KR 20180130396A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- solar cell
- texture
- perovskite
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 86
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 74
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title abstract description 74
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title abstract description 74
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 91
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 62
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 48
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 37
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 27
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 8
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 7
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 4
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 283
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 34
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 30
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 22
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 21
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 21
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 13
- 239000002003 electrode paste Substances 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 239000000306 component Substances 0.000 description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 10
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 6
- 229960002050 hydrofluoric acid Drugs 0.000 description 6
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 6
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N oxotin;zinc Chemical compound [Zn].[Sn]=O KYKLWYKWCAYAJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N [F].[Sn]=O Chemical compound [F].[Sn]=O NPNMHHNXCILFEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JCTXKRPTIMZBJT-UHFFFAOYSA-N 2,2,4-trimethylpentane-1,3-diol Chemical compound CC(C)C(O)C(C)(C)CO JCTXKRPTIMZBJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 2-methylpentane-2,4-diol Chemical compound CC(O)CC(C)(C)O SVTBMSDMJJWYQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 207739-72-8 Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N(C=1C=C2C3(C4=CC(=CC=C4C2=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC(=CC=C1C1=CC=C(C=C13)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)N(C=1C=CC(OC)=CC=1)C=1C=CC(OC)=CC=1)C1=CC=C(OC)C=C1 XDXWNHPWWKGTKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001167 Poly(triaryl amine) Polymers 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 2
- 238000007646 gravure printing Methods 0.000 description 2
- -1 halogen anion Chemical class 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 2
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001637 1-naphthyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C(*)=C([H])C([H])=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- WXAIEIRYBSKHDP-UHFFFAOYSA-N 4-phenyl-n-(4-phenylphenyl)-n-[4-[4-(4-phenyl-n-(4-phenylphenyl)anilino)phenyl]phenyl]aniline Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)C=C1 WXAIEIRYBSKHDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXACYPFGPNTUNV-UHFFFAOYSA-N 9,9-dioctylfluorene Polymers C1=CC=C2C(CCCCCCCC)(CCCCCCCC)C3=CC=CC=C3C2=C1 RXACYPFGPNTUNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWLQUGTUXBXTLF-UHFFFAOYSA-N N-methyl-L-proline monohydrate Natural products CN1CCCC1C(O)=O CWLQUGTUXBXTLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWLQUGTUXBXTLF-YFKPBYRVSA-N N-methylproline Chemical compound CN1CCC[C@H]1C(O)=O CWLQUGTUXBXTLF-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N chlorosilicon Chemical compound Cl[Si] SLLGVCUQYRMELA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMMYEEVYMWASQN-IMJSIDKUSA-N cis-4-Hydroxy-L-proline Chemical compound O[C@@H]1CN[C@H](C(O)=O)C1 PMMYEEVYMWASQN-IMJSIDKUSA-N 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005685 electric field effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hcl hcl Chemical compound Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diol Chemical compound OCCCCCCO XXMIOPMDWAUFGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L lead(ii) iodide Chemical compound I[Pb]I RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 125000000040 m-tolyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C(=C1[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013212 metal-organic material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 1
- SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N neopentyl glycol Chemical compound OCC(C)(C)CO SLCVBVWXLSEKPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N phosphinic chloride Chemical compound ClP=O RLOWWWKZYUNIDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001552 radio frequency sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 125000000547 substituted alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003631 wet chemical etching Methods 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/078—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers including different types of potential barriers provided for in two or more of groups H01L31/062 - H01L31/075
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02366—Special surface textures of the substrate or of a layer on the substrate, e.g. textured ITO/glass substrate or superstrate, textured polymer layer on glass substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/20—Light-sensitive devices
- H01G9/2004—Light-sensitive devices characterised by the electrolyte, e.g. comprising an organic electrolyte
- H01G9/2009—Solid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
- H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0725—Multiple junction or tandem solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/50—Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
- H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
- H10K30/151—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2 the wide bandgap semiconductor comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/542—Dye sensitized solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 탠덤 태양전지에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 텍스쳐된 실리콘 태양전지 상에 페로브스카이트 태양전지를 균일하게 적층하여 접합시킨 모놀리식(monolithic) 탠덤 태양전지 및 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tandem solar cell, and more particularly, to a monolithic tandem solar cell in which a perovskite solar cell is uniformly laminated on a textured silicon solar cell and a manufacturing method thereof.
결정질 실리콘(crystalline silicon; c-Si) 태양전지는 대표적인 단일접합(single juction) 태양전지로서 현재 상업적 태양전지로 널리 사용되고 있다. 그러나 결정질 실리콘 태양전지의 낮은 광전 변환 효율로 인해, 서로 다른 밴드 갭을 가지는 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지를 연결하여 하나의 태양전지를 구성하는 탠덤 태양전지에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.Crystalline silicon (c-Si) solar cells are a typical single-junction solar cell and are now widely used as commercial solar cells. However, due to the low photoelectric conversion efficiency of the crystalline silicon solar cell, development of a tandem solar cell constituting one solar cell by connecting a single junction solar cell including an absorption layer having a different bandgap has been actively progressed.
도 1은 탠덤 태양전지 가운데, 일반적인 형태인 2-단자 탠덤 태양전지의 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.FIG. 1 schematically shows a cross section of a typical two-terminal tandem solar cell among tandem solar cells.
도 1을 참조하면, 태양전지는 상대적으로 큰 밴드갭을 갖는 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지와 상대적으로 밴드갭이 작은 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지가 접합층을 매개로 하여 터널 접합된다.Referring to FIG. 1, a solar cell includes a single junction solar cell including an absorption layer having a relatively large bandgap and a single junction solar cell including an absorption layer having a relatively small band gap, through a junction layer.
이 중, 상대적으로 큰 밴드갭을 가지는 흡수층을 포함하는 단일접합 태양전지를 페로브스카이트(perovskite) 태양전지로 사용하는 페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 태양전지는 30% 이상의 높은 광전 효율을 달성할 수 있어 많은 주목을 받고 있다. Of these, a perovskite / crystalline silicon tandem solar cell using a single junction solar cell including an absorbing layer having a relatively large band gap as a perovskite solar cell achieves a photoelectric efficiency of 30% or more I can get a lot of attention.
페로브스카이트/결정질 실리콘 탠덤 태양전지는 입사광의 반사율을 줄여서 광 효율을 높이기 위해 결정질 실리콘 기판의 표면에 골짜기(valley)와 봉우리(peak) 형상을 동시에 가지는 텍스쳐(texture) 구조를 형성한다. 실리콘 기판 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층은 액체 상태의 용액(solution) 공정 또는 화학증착공정 내지는 물리증착공정의 박막 공정을 이용하여 형성된다. The perovskite / crystalline silicon tandem solar cell reduces the reflectance of the incident light to form a texture structure that simultaneously forms a valley and a peak on the surface of the crystalline silicon substrate in order to increase the light efficiency. The perovskite absorbing layer formed on the silicon substrate is formed using a liquid solution process or a chemical vapor deposition process or a thin film process of a physical vapor deposition process.
그런데 상기 텍스쳐는 봉우리(peak)간 거리가 수~십 ㎛ 정도로 기하학적으로 미세한 피치를 가진다. 따라서 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 공정이 용액이라는 유동성이 비교적 풍부한 물질을 이용한다 하더라도, 골짜기 부분에는 용액의 점도로 인해 페로브스카이트 흡수층 물질이 채워지지 않음으로써 그 결과 태양전지의 광 특성이 저하된다.However, the texture has a geometrically fine pitch ranging from a few peaks to several ten micrometers. Therefore, even if the process of forming the perovskite absorption layer uses a substance having a relatively high fluidity, the perovskite absorption layer material is not filled in the valley portion due to the viscosity of the solution, do.
이에 더하여 후속 고정이 박막 공정인 경우, 다공성 페로브스카이트 흡수층 형성을 위해서는 텍스쳐 기판 위에 도달한 입자들이 안정한 위치로 적층(stacking) 되기 전에 후속 입자가 기판에 도달해서 증착되어야 한다. 따라서 페로브스카이트 흡수층을 동시에 증착하던지 또는 2 단계로 증착하는지와는 무관하게, 텍스쳐 피치의 미세함으로 인해 페로브스카이트 흡수층으로 전환시키는 결정화가 균일하지 못한 문제가 있다.In addition, if the subsequent fixation is a thin-film process, subsequent particles must reach the substrate and be deposited before the particles reaching the textured substrate are stacked to a stable position in order to form a porous perovskite absorbing layer. Therefore, regardless of whether the perovskite absorption layer is deposited at the same time or in two steps, there is a problem that the crystallization which is converted into the perovskite absorption layer due to the fine texture pitch is not uniform.
더군다나, 기판 재료가 실리콘인 경우 {111}면의 화학적 안정성으로 텍스쳐 경사면은 {100} 기판의 수평 방향 기준 대략 55도 정도의 기하학적 경사도를 가진다. 이와 같은 높은 경사도는 경사면에서의 페로브스카이트 흡수층의 형성을 저해하여, 그 결과 피크와 경사면의 두께가 골짜기 근처의 두께보다 얇아지게 되어 페로브스카이트 흡수층의 두께 불균일성 초래할 수 있다.Furthermore, when the substrate material is silicon, the chemical stability of the {111} plane causes the texture slope to have a geometric gradient of approximately 55 degrees relative to the horizontal direction of the {100} substrate. Such a high inclination inhibits the formation of the perovskite absorbing layer on the inclined surface, and as a result, the thickness of the peak and the inclined surface becomes thinner than the thickness near the valley, resulting in non-uniform thickness of the perovskite absorbing layer.
본 발명은 탠덤 태양전지에 있어서, 수직으로 입사되는 광의 반사율을 줄임과 동시에 광의 입사 방향을 사선 방향으로 변화시키고자 골짜기와 봉우리 형상을 동시에 가지는 텍스쳐가 형성된 기판에 있어서, 상기 텍스쳐의 골짜기와 봉우리 부분을 라운딩(Rounding) 처리를 통해 곡률반경을 크게 하여 후속 접합층 및 페로브스카이트 흡수층이 균일하게 형성된 페로브스카이트 실리콘 탠덤 태양전지를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a tandem solar cell having a substrate having a concave texture and a concave shape simultaneously formed to reduce the reflectance of vertically incident light and change the incidence direction of light to an oblique direction, The present invention provides a perovskite tandem solar cell in which a subsequent bonding layer and a perovskite absorbing layer are uniformly formed by increasing the radius of curvature through rounding treatment.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 골짜기와 봉우리 형상을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판; 상기 기판 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층;을 포함하며, 상기 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 둥근(round) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a display device including: a substrate having a valley and a shape of a peak; And a perovskite absorption layer formed on the substrate, wherein the trough portion and the peak portion of the texture have a round shape.
바람직하게는, 골짜기 부분의 곡률반경과 봉우리 부분의 곡률 반경이 서로 다른 값을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.Preferably, the tandem solar cell is characterized in that the radius of curvature of the valley portion and the radius of curvature of the peak portion have different values.
특히, 상기 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.In particular, it is possible to provide a tandem solar cell characterized in that the absolute value of the radius of curvature of the valley portion is equal to or greater than the absolute value of the radius of curvature of the peak portion.
또한, 상기 골짜기 부분의 곡률반경은 0.05~50 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.Also, a tandem solar cell may be provided, wherein the curvature radius of the valley portion is in the range of 0.05 to 50 mu m.
바람직하게는, 상기 골짜기 부분과 봉우리 부분을 연결한 경사면이 기판의 평면 방향과 이루는 각도가 55도 보다 작은 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.Preferably, the tandem solar cell is characterized in that the inclined plane connecting the valley portion and the peak portion forms an angle of less than 55 degrees with the plane direction of the substrate.
바람직하게는, 상기 텍스쳐의 봉우리 간 거리의 평균값보다 골짜기 또는 평탄면의 중앙 간 거리의 평균값이 더 긴 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.Preferably, the tandem solar cell is characterized in that the average value of the center-to-center distance of the valley or the flat surface is longer than the average value of the distance between the peaks of the texture.
또한, 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지가 제공될 수 있다.The tandem solar cell is characterized in that the difference in thickness of the perovskite portion of the texture, the peak portion, and the perovskite absorption layer formed on the slope is within 10%.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 골짜기와 봉우리 형상을 가지는 텍스쳐를 기판에 형성하는 단계; 상기 텍스쳐의 골짜기와 봉우리 부분을 라운딩(Rounding) 처리하는 단계; 및 상기 기판 위에 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a texture having a valley and a peak shape on a substrate; Rounding the valley and the peak of the texture; And forming a perovskite absorber layer on the substrate. The present invention also provides a method of manufacturing a tandem solar cell.
바람직하게는, 상기 텍스쳐를 기판에 형성하는 단계는 이방성 식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.Preferably, the step of forming the texture on the substrate is formed by anisotropic etching.
바람직하게는, 상기 라운딩 처리는 습식 식각, 스퍼터링 식각, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 증기상 식각(Vapor Phase Etching) 중 어느 하나에 의해 수행되는 등방성 식각인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.Preferably, the rounding treatment is an isotropic etching performed by any one of wet etching, sputtering etching, reactive ion etching, and vapor phase etching. A method can be provided.
특히, 상기 라운딩 처리는 불산과 질산을 부피비로 각각 1: (10~80)으로 혼합한 식각 용액에 의해 식각 처리되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.Particularly, the rounding treatment may be performed by a method of etching a tandem solar cell, wherein the etching treatment is performed with an etching solution in which hydrofluoric acid and nitric acid are mixed at a volume ratio of 1: (10 to 80), respectively.
바람직하게는, 상기 페로브스카이트 흡수층을 형성하기 이전에 접합층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.Preferably, the method further comprises the step of forming a bonding layer before forming the perovskite absorption layer.
바람직하게는, 상기 페로브스카이트 흡수층은 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.Preferably, the perovskite absorption layer is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition.
또한, 상기 페로브스카이트 흡수층은 다공성 전구체 층을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법이 제공될 수 있다.Also, the method of manufacturing a tandem solar cell, wherein the perovskite absorption layer is formed through a porous precursor layer, may be provided.
본 발명에 따르면, 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 라운딩(Rounding) 처리된 탠덤 태양전지와 그 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a tandem solar cell in which a valley portion and a peak portion of a texture are rounded, and a method of manufacturing the same.
이 결과, 텍스쳐의 골짜기 부분으로 페로브스카이트 흡수층을 균일하게 형성하고 전환시킬 수 있어 탠덤 태양전지의 효율을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 봉우리 부분에 터널 접합층도 안정적으로 형성할 수 있는 효과가 있다.As a result, the perovskite absorption layer can be uniformly formed and converted into the valley portion of the texture, so that the efficiency of the tandem solar cell can be uniformly improved over the entire panel, and the tunnel junction layer can be stably There is an effect that can be formed.
이와 더불어 등방성 식각을 통해, 식각 조성물과 먼저 반응하는 봉우리 부분에서의 국부적인 식각을 방지함과 동시에 골짜기 부분으로의 식각을 조장하여, 상기 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상인 텍스쳐를 형성함으로써, 텍스쳐 골격은 그대로 유지하면서 골짜기 부분의 페로브스카이트 흡수층을 안정적으로 전환시켜 탠덤 태양전지의 광 흡수율과 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, through isotropic etching, local etching is prevented in the portion of the peak that reacts first with the etching composition, and the etching of the valley portion is promoted, so that the absolute value of the radius of curvature of the valley portion is larger than the radius of curvature By forming a texture having an absolute value or more, the perovskite absorption layer in the valley portion can be stably converted while maintaining the texture skeleton, thereby improving the light absorptivity and reliability of the tandem solar cell.
또한, 골짜기 부분과 봉우리 부분을 연결한 경사면의 경사 각도를 라운딩을 통해 감소시켜, 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이를 줄임으로써 탠덤 태양전지의 효율을 패널 전체에 걸쳐 균일하게 향상시킬 수 있다.By reducing the inclination angle of the inclined plane connecting the valley portion and the peak portion through rounding to reduce the thickness difference between the valley portion of the texture and the perovskite absorbing layer formed on the peak portion and the inclined surface, The efficiency of the battery can be uniformly improved over the entire panel.
도 1은 일반적인 탠덤 태양전지를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 페로브스카이트 태양전지를 세부적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 봉우리 부분과 골짜기 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판의 단면 전자현미경 사진이다.
도 5는 봉우리 부분과 골짜기 부분이 라운딩 처리된 텍스쳐를 가지는 기판의 단면 전자 현미경 사진(a)으로, (b)는 골짜기 부분의 확대도이며, (c)는 골짜기 부분과 봉우리 부분의 확대도이다.
도 6은 다른 실시예의 라운딩이 형성된 텍스쳐를 가지는 기판의 단면 전자 현미경 사진이다.
도 7 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a general tandem solar cell.
2 is a cross-sectional view illustrating a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating the perovskite solar cell of FIG. 2 in detail.
FIG. 4 is a cross-sectional electron micrograph of a substrate having a texture with a peaks and valleys. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional electron micrograph (a) of a substrate having a texture in which a peak portion and a valley portion are subjected to a rounding treatment, FIG. 5B is an enlarged view of a valley portion, and FIG. 5C is an enlarged view of a valley portion and a peak portion .
6 is a cross-sectional electron micrograph of a substrate having a texture in which rounding of another embodiment is formed.
FIGS. 7 to 13 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention.
이하, 본원에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 탠덤 태양전지와 이를 제조하는 방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a tandem solar cell according to a preferred embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 페로브스카이트 태양전지를 세부적으로 나타낸 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the perovskite solar cell of FIG. 2 in detail.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 탠덤 태양전지(100)는 상대적으로 큰 밴드갭을 갖는 흡수층을 포함하는 페로브스카이트 태양전지(120)와 상대적으로 밴드갭이 작은 흡수층을 포함하는 실리콘 태양전지(110)가 접합층(114)을 매개로 하여 직접적으로 터널 접합된 2-단자 탠덤 태양전지의 구조를 갖는다.2 and 3, the tandem solar cell 100 according to the first embodiment of the present invention includes a perovskite
이에 따라, 탠덤 태양전지(100)로 입사된 광 중 단파장 영역의 광은 상부에 배치된 페로브스카이트 태양전지(120)에 흡수되어 전하를 생성하며, 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하는 장파장 영역의 광은 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)에 흡수되어 전하를 생성하게 된다.Accordingly, the light in the short wavelength region of the light incident on the tandem solar cell 100 is absorbed by the perovskite
상술한 구조를 갖는 탠덤 태양전지(100)는 상부에 배치된 페로브스카이트 태양전지(120)에서 단파장 영역의 광을 흡수하여 발전하고, 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)에서 장파장 영역의 광을 흡수하여 발전함으로써 문턱 파장(threshold wavelength)을 장파장 쪽으로 이동시킬 수 있으며, 결과적으로 전체 태양전지가 흡수하는 파장대를 넓힐 수 있다는 이점이 있다.The tandem solar cell 100 having the above-described structure absorbs light in a short wavelength region in the perovskite
전술한 본 발명의 실시예에 따른 템덤 태양전지(100)는 실리콘 태양전지(110), 페로브스카이트 태양전지(120), 접합층(114), 제1 전극(140) 및 제2 전극(130)을 포함한다.The solar cell 100 includes a silicon
본 발명에서의 실리콘 태양전지(110)는 이종접합(heterojunction) 실리콘 태양전지 또는 동종접합(homojunction) 실리콘 태양전지로 구현될 수 있다.The silicon
먼저, 상기 실리콘 태양전지(110)가 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 먼저 n 타입 결정질 실리콘 기판의 전후면에 매우 얇은 비정질 진성 실리콘(i a-Si:H)을 패시배이션(passivation) 층으로 형성하고, p 타입의 고농도 비정질 실리콘(p a-Si:H) 층을 에미터층(112)으로 전면에 형성하며 후면에는 고농도 비정질 실리콘 (n+ a-Si:H) 층을 후면전계(back surface field, 이하 BSF라 함) 층(113)으로 형성하는 구조를 가질 수 있다.First, when the silicon
비정질 실리콘층은, 1.1 eV 정도의 에너지 밴드갭을 가지는 결정질 실리콘층 대비, 0.6~0.7 eV 정도 에너지 밴드갭이 큰 물질이고 이에 더하여 증착 과정시 매우 얇게 형성할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 비정질 실리콘층의 장점은 결국 단파장 영역에서의 광흡수 손실을 최소화하여 광이용률을 증가시킬 수 있으며, 높은 개방전압과 후면전계 효과를 가져갈 수 있다.The amorphous silicon layer has a large energy band gap of about 0.6 to 0.7 eV as compared with a crystalline silicon layer having an energy band gap of about 1.1 eV, and the amorphous silicon layer can be formed very thin during the deposition process. The advantage of such an amorphous silicon layer is that the light absorption loss in the short wavelength region can be minimized and the light utilization factor can be increased and the high open circuit voltage and the back electric field effect can be obtained.
일반적으로 밴드 갭이 서로 다른 이종접합의 경우, 서로 다른 물질 간의 격자불일치(lattice mismatch)가 발생할 가능성이 매우 높다. 하지만 비정질 실리콘층을 사용하게 되면, 비정질은 결정질과 달리 결정격자가 규칙성이 없이 이루어져 있으므로 격자불일치가 발생하지 않는다. 그 결과 결정질 실리콘 기판 위에 진성 비정질 실리콘층(i a-Si)을 층작하면, 실리콘 기판 표면의 재결합을 효과적으로 감소시킬 수 있다는 장점도 있다.Generally, for heterogeneous junctions with different band gaps, lattice mismatch between different materials is very likely to occur. However, when the amorphous silicon layer is used, the crystal lattice mismatching does not occur because the crystal lattice is made irregular, unlike the crystalline one. As a result, when the intrinsic amorphous silicon layer (i a-Si) is layered on the crystalline silicon substrate, the recombination of the surface of the silicon substrate can be effectively reduced.
본 발명에서의 진성 비정질 실리콘층은 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i a-Si:H)을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 이는, 수소화(hydrogenation) 반응에 의해, 비정질 실리콘 내에 수소가 들어가서 비정질 실리콘의 미결합 상태(dangling bond)와 에너지 밴드 갭 내의 국부화된(localized) 에너지 상태를 감소시킬 수 있기 때문이다.The intrinsic amorphous silicon layer in the present invention is more preferably a hydrogenated intrinsic amorphous silicon layer (i a-Si: H). This is because hydrogen can enter the amorphous silicon by a hydrogenation reaction to reduce the dangling bond of the amorphous silicon and the localized energy state in the energy bandgap.
다만 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i a-Si:H)을 사용하는 경우 후속 공정온도는 250℃ 이하, 보다 바람직하게는 200℃ 이하로 제한된다. 이는 공정온도가 200℃보다 높은 경우, 비정질 실리콘 내부의 수소결합이 파괴되기 때문이다.However, when a hydrogenated intrinsic amorphous silicon layer (i a-Si: H) is used, the subsequent process temperature is limited to 250 ° C or less, more preferably 200 ° C or less. This is because when the process temperature is higher than 200 ° C, the hydrogen bond inside the amorphous silicon is destroyed.
따라서 후속 공정, 특히 금속 재질의 그리드 전극(grid electrode) 형성을 위한 공정,에서의 소성(firing)도 낮은 온도에서 진행하여야 하는 제약이 있다. 반면 후속 공정 온도가 낮으므로 그로 인한 열 손상(thermal damage)를 감소시킬 수 있다는 부가적인 이점도 있다.Therefore, there is a restriction that firing in a subsequent process, particularly a process for forming a grid electrode of a metal material, should proceed at a low temperature. On the other hand, there is an additional advantage that the subsequent process temperature is low, thereby reducing thermal damage.
또한 본 발명에서의 실리콘 태양전지(110)는 동종접합(homojuction) 결정질 실리콘 태양전지로 구현될 수도 있다. 구체적으로, 실리콘 태양전지(110)는 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면에 배치된 에미터층(112)을 갖는다. 또한, 실리콘 태양전지(110)는 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 배치된 후면전계층(113)을 더 가질 수 있다. 즉, 실리콘 태양전지(110)는 실리콘 기판(111) 및 에미터층(112)이 차례로 적층된 2층 구조를 가질 수 있다. 또한, 실리콘 태양전지(110)는 후면 전계층(113), 실리콘 기판(111) 및 에미터층(112)이 차례로 적층되는 3층 구조를 가질 수도 있다.Also, the silicon
여기서, 에미터층(112)으로는 결정질 실리콘 기판(111)과 상이한 도전형을 갖는 불순물 도핑층이 사용되고, 후면전계층(113)으로는 결정질 실리콘 기판(111)과 동일한 도전형을 갖는 불순물 도핑층이 사용됨으로써 동종접합 결정질 실리콘 태양전지(110)를 구현할 수 있다.An impurity doping layer having a conductivity type different from that of the
예를 들어, 결정질 실리콘 기판(111)이 n형 단결정 실리콘 기판인 경우, 에미터층(112)은 p형 불순물로 도핑된 반도체층이 이용되고, 후면 전계층(113)은 n형 불순물로 도핑된 반도체층이 이용된다. 이때, 후면 전계층(113)은 결정질 실리콘 기판(111)에 도핑된 n형 불순물의 농도보다 더 고농도로 도핑된 n+형 반도체층일 수 있다.For example, when the
여기서, 실리콘 태양전지(110)의 결정질 실리콘 기판(111)은 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나 이상에 배치된 골짜기와 봉우리 형상을 가지는 텍스처 구조를 갖는다. 이와 같이, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 텍스처 구조를 도입하면, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면 상에 순차적으로 배치되는 후면 전계층(113)도 텍스처 구조를 갖게 된다. 또한, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면에 텍스처 구조를 도입함에 따라 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면 상에 순차적으로 구비되는 에미터층(112), 접합층(114) 및 페로브스카이트 태양전지(120)도 텍스처 구조를 갖게 된다.Here, the
이에 따라, 탠덤 태양전지(100)로 입사되는 장파장의 광은 사선 방향으로 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하여 실리콘 태양전지(110)로 입사됨에 따라 접합층(114)과 실리콘 태양전지(110)의 경계면에서의 반사율을 줄일 수 있다. 이에 더불어, 실리콘 태양전지(110) 내에서의 장파장 광의 이동 경로가 사선 방향으로 됨에 따라 광 경로가 증가할 수 있으며, 이를 통해 실리콘 태양전지(110)에서 장파장 광의 이용률을 향상시킬 수 있게 된다.Accordingly, the long wavelength light incident on the tandem solar cell 100 passes through the perovskite
한편, 페로브스카이트 태양전지를 구성하는 핵심 구성요소인 페로브스카이트 흡수층을 형성함에 있어, 종래에는 잉크젯 프린팅, 그라비아 프린팅, 스프레이 코팅, 닥터 블레이드, 바 코팅, 그라비아 코팅, 브러쉬 페인팅 및 슬롯-다이 코팅 등의 소위 말하는 용액 공정을 통해 주로 이루어졌다. 이와 같은 용액 공정은 용액의 도포 및 건조라는 극히 간단하고 용이하며 저가인 공정을 통해 광활성화층을 이루는 광흡수체를 형성할 수 있다는 장점이 있다. 이에 더하여, 도포된 용액의 건조에 의해 자발적으로 결정화가 이루어져 조대 결정립의 광흡수체 형성이 가능하며, 특히 전자와 정공 모두에 대한 전도도가 우수하다는 장점도 있다.Conventionally, in order to form a perovskite absorbing layer, which is a core component of a perovskite solar cell, it has been conventionally used to form a perovskite absorbing layer such as inkjet printing, gravure printing, spray coating, doctor blade, bar coating, gravure coating, Called " die coating ". Such a solution process is advantageous in that an optical absorber constituting a photoactive layer can be formed through an extremely simple, easy and inexpensive process of applying and drying a solution. In addition, the coating solution is spontaneously crystallized by drying to enable formation of a coarse crystal grain-like light absorber. In particular, it has an advantage of excellent conductivity for both electrons and holes.
용액 공정은 그 용어 자체에서도 알 수 있듯이, 본 발명에서와 같이 기판이 요철 구조의 텍스쳐를 가지면 용액의 도포 이후 레벨링(leveling) 특성으로 인해 막이 평탄화된다. 이 경우 제1 전극(130)을 통과한 광의 경로가 짧아지고 반사율이 증가하여 결과적으로 태양전지의 효율이 저하되는 문제가 발생할 가능성이 높다.As can be seen from the terms of the solution process itself, if the substrate has a textured texture as in the present invention, the film is planarized due to the leveling characteristic after application of the solution. In this case, there is a high possibility that the path of the light passing through the
따라서 텍스쳐 구조와 등각(conformal)의 상층 구조를 형성하기 위해 물리적 또는 화학적 증착 방법을 통한 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 시도들이 도입되었다. 이러한 증착 방법들은 모두 다공성 페로브스카이트 전구체 층을 형성하여야 한다. Attempts have therefore been made to form a perovskite absorber layer through physical or chemical deposition processes to form a conformal overlay structure with the texture structure. All of these deposition methods should form a porous perovskite precursor layer.
그런데 다공성 층을 형성하기 위해서는 기본적으로 증착원(source)로부터 증착되는 입자들이 기판 위에서 안정하고 치밀한 기판 상의 위치로 도달하기 전에 또 다른 후속 증착 입자들이 기판 위에 도달하여야 한다. 이러한 증착 메커니즘에서는 곡률반경이 수 ㎚의 골짜기를 가지는 텍스쳐의 경우는 증착물질이 도달하여 증착되기 어렵다는 문제가 있다. 또한 이와 같은 미세한 곡률 반경을 가지는 골짜기 부분은 기존에 널리 사용되는 용액공정마저도 용액의 침투가 매우 어렵다는 문제가 있다.However, in order to form the porous layer, another subsequent deposition particles must basically reach the substrate before the particles, which are basically deposited from the evaporation source, reach the stable and dense substrate on the substrate. In such a deposition mechanism, in the case of a texture having a valley of several nm in radius of curvature, there is a problem that a deposition material reaches and is difficult to deposit. In addition, such a valley having such a small radius of curvature has a problem that penetration of a solution is very difficult even in a conventional solution process.
한편, 미세한 곡률 반경을 가지는 텍스쳐의 골짜기 부분뿐만 아니라, 봉우리 부분도 곡률반경이 미세해지면 또 다른 문제를 유발한다.On the other hand, not only the valley portion of the texture having a minute radius of curvature but also the peak portion causes another problem if the radius of curvature becomes finer.
일반적으로 탠덤 태양전지를 구성하게 되면, 서로 다른 태양전지들을 전기적으로 연결하기 위해 접합층이 형성되어야 한다. 이러한 접합층을 형성하는 소재로는 통상 투명전도층 또는 에미터 층과 반대 특성으로 도핑된 실리콘층을 이용할 수 있다.Generally, when a tandem solar cell is constructed, a bonding layer must be formed to electrically connect the different solar cells. As a material for forming such a bonding layer, a transparent conductive layer or a silicon layer doped with an opposite property to the emitter layer may be used.
상기 접합층들은 재질 또는 성분의 특성으로 인해 박막 증착공정을 통해 형성된다. 이러한 박막 증착 공정에 있어, 본 발명과 같이 기판이 평평하지 않는 텍스쳐된 기판을 사용하게 되면, 특히 봉우리 부분의 곡률반경이 작은 경우 모세관 현상, 다시 말하면 Gibbs-Thomson 효과로 인해, 곡률반경이 작은 봉우리 부분은 증착속도가 제일 느릴 뿐만 아니라 증착률도 제일 작아지게 된다. The bonding layers are formed through a thin film deposition process due to the properties of the materials or components. In such a thin film deposition process, when a textured substrate having no flat substrate is used as in the present invention, a capillary phenomenon, in other words, a peak having a small radius of curvature due to the Gibbs-Thomson effect is generated when the radius of curvature of the peaks is small. The deposition rate is the slowest and the deposition rate is the smallest.
더군다나 터널 접합과 같이 접합층의 두께가 극히 얇은 경우는, 텍스쳐 봉우리 부분의 접합층은 더욱 얇거나 더 나아가 증착층이 형성되지 않게 된다. 또한 봉우리 부분이 지나치게 곡률반경이 작게 되면 상기 접합층 위에 형성되는 페로브스카이트 막의 증착이 불안정해질 뿐만 아니라 페로브스카이트 막의 전환이 불안정해져서 셀 특성이 저하될 수 있다.Furthermore, when the thickness of the bonding layer is extremely thin as in the case of a tunnel junction, the bonding layer of the texture peak portion is thinner or more so that the deposition layer is not formed. If the radius of curvature of the peaks is too small, the deposition of the perovskite film formed on the bonding layer becomes unstable as well as the conversion of the perovskite film becomes unstable and the cell characteristics may be deteriorated.
도 4는 봉우리 부분과 골짜기 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판의 단면 전자현미경 사진이며, 도 5는 봉우리 부분과 골짜기 부분이 라운딩 처리되어 둥근 형상의 봉우리 부분과 골짜리 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판의 단면 전자 현미경 사진이다.FIG. 4 is a cross-sectional electron micrograph of a substrate on which a texture having a peaks and valleys is formed, FIG. 5 is a cross-sectional electron micrograph of a substrate having a rounded peaks and valleys, It is an electron microscope photograph.
도 4에서 도시된 바와 같이, 라운딩 처리 전 텍스쳐는 미세조직적으로도 매우 날카로운 봉우리와 골짜기 부분을 가지며, 봉우리와 골짜기 부분을 연결하는 모서리도 각진(faceted) 형상을 그대로 유지하고 있다. 상기 도 4의 골짜기 부분 몇 부분에서의 곡률반경 측정 결과 대략 15~20㎚의 곡률 반경을 가지는 것으로 측정되었다.As shown in FIG. 4, the texture prior to the rounding has a very sharp and very sharp peaks and valleys, and the corner connecting the peaks and valleys remains faceted. The radius of curvature of some of the valleys of FIG. 4 was measured to have a radius of curvature of approximately 15-20 nm.
한편, 상기 모서리는 기판이 편평하다고(Flat) 가정할 때의 면과 대략 55도의 각도를 유지하고 있다. 이는 실리콘(Si) 기판과 식각의 기본적 특성에서 기인한다.On the other hand, the edge maintains an angle of about 55 degrees with respect to the plane assuming that the substrate is flat. This is due to the basic properties of the silicon (Si) substrate and etch.
단결정 실리콘 기판은 통상적으로 성장면을 따라 {100}, {111} 면 등으로 분류한다. 그런데 실리콘은 다이아몬드 큐빅(diamond cubic)의 결정구조를 가지며, 면심입방(face centered cubic) 격자 구조를 가진다. 이와 같은 면심입방격자의 경우 {111}면이 최밀면(closed packed plane)이므로, {111}면이 원자들의 결합에너지 측면에서 가장 안정한 면이다. A single crystal silicon substrate is usually classified into {100} and {111} planes along the growth plane. However, silicon has a diamond cubic crystal structure and a face centered cubic lattice structure. In this face-centered cubic lattice, the {111} plane is the closest packed plane, so the {111} plane is the most stable plane in terms of the binding energy of the atoms.
따라서 {100} 방향을 가지는 실리콘 단결정 기판을 식각하게 되면, 각각의 실리콘 원자면마다 원자들끼리의 결합력이 서로 다르므로 그 결과 가장 식각속도가 빠른 면(즉, 원자 결합이 가장 약한 면)이 먼저 식각이 되어 사라지고, 그 결과 가장 식각속도가 느린 면(즉, 원자 결합이 가장 강한 면)이 남게 된다. 이로 인해 단결정 재료에서의 식각은 일반적으로 방향에 따라 달라지는 이방성(anisotropic)을 가지게 된다.Therefore, when the silicon single crystal substrate having the {100} direction is etched, the bonding forces of the atoms are different from each other on each silicon atomic surface. As a result, the surface with the highest etching rate (that is, As a result, the surface with the slowest etch rate (that is, the surface with the strongest atomic bond) remains. As a result, the etching in a single crystal material generally has anisotropic properties that depend on the orientation.
본 발명에서 봉우리 및 골짜기를 가지는 텍스쳐에 있어서, 텍스쳐를 구성하는 각각의 피라미드형태의 사선이 포함되는 면들은 모두 {111}면이며, 기판의 수평 방향과 상기 {111}면이 이루는 각도는 입방격자(cubic)의 경우 약 55도를 이룬다. In the texture having peaks and valleys in the present invention, the faces including the slanted lines of each pyramidal shape constituting the texture are all {111} planes, and the angle formed by the horizontal direction of the substrate and the {111} (cubic) is about 55 degrees.
도 4에서와 같은 라운딩 처리 되지 않는 작은 곡률반경을 가지는 봉우리와 골짜기를 가지며 모서리까지도 각진 텍스쳐가 기판 위에 형성 되면, 앞에서 언급한 문제점들뿐만 아니라 텍스쳐의 각 부분들의 위치에서 후속 층들이 균일하게 형성되기 어렵다. 그 결과 템덤 태양전지 셀 특성에서의 균일성을 담보하지 못할 수도 있다. If the corners and valleys having a small radius of curvature are not formed as shown in FIG. 4 and angular textures are formed on the substrate up to the corners, not only the above-mentioned problems but also the following layers are uniformly formed at the positions of the respective parts of the texture it's difficult. As a result, uniformity in the characteristics of the Temem solar cell may not be ensured.
이와는 달리, 도 5는 본 발명에서 등방성 식각 조건으로 라운딩 처리된 텍스쳐를 도시하고 있다. 도 5에서의 라운딩 된 텍스쳐를 가지는 기판은 본 발명 특유의 몇 가지 특징을 가진다.In contrast, FIG. 5 illustrates a texture that has been subjected to rounding under isotropic etching conditions in the present invention. The substrate having the rounded texture in Fig. 5 has several characteristics peculiar to the present invention.
먼저, 본 발명에서의 라운딩 된 텍스쳐는 평균적으로 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상이다.First, in the rounded texture of the present invention, the absolute value of the radius of curvature of the valley portion on the average is equal to or greater than the absolute value of the radius of curvature of the peak portion.
일반적으로 등방성 식각이 진행되더라도, 식각성분과 처음 반응하는 봉우리 부분이 다른 부분들보다도 우선적으로 식각이 일어나게 된다. 그 결과 봉우리 부분의 곡률반경이 골짜기 부분 곡률반경보다 더 커지게 되고, 등방성 식각이 충분한 시간 동안 계속 진행하게 되면, 결국 봉우리부분의 빠른 식각으로 인해 텍스쳐 구조는 사라지게 된다. 따라서 본 발명과 같이 골짜기 부분의 곡률반경 크기가 봉우리 부분의 곡률반경보다 더 커야만, 기판의 텍스쳐에 의한 광경로의 증가와 함께 후속 접합층 및/또는 페로브스카이트 흡수층을 균일하게 적층시키거나 전환시킬 수 있게 된다. In general, even if the isotropic etching proceeds, the peak portion of the first reaction with the etching component is preferentially etched away from other portions. As a result, the radius of curvature of the peak portion becomes larger than the radius of curvature of the valley portion, and if the isotropic etching continues for a sufficient time, the texture structure disappears due to the rapid etching of the peak portion. Therefore, as the radius of curvature of the valley portion is larger than the radius of curvature of the peak portion as in the present invention, the subsequent bonding layer and / or the perovskite absorption layer are uniformly laminated together with the increase of the optical path due to the texture of the substrate .
이 때, 본 발명의 상기 골짜기 부분의 곡률반경은 0.05~50 ㎛ 범위인 것이 바람직하다. 곡률반경이 0.05 ㎛보다 작은 경우, 라운딩으로 후속 접합층 및/또는 페로브스카이트 흡수층을 균일하게 적층시킬 수 있는 효과를 달성할 수 없게 된다. 반대로 곡률반경이 50 ㎛보다 큰 경우, 봉우리와 골짜기 부분이 지나치게 식각되어 기판의 평탄화가 진행되어 그 결과 텍스쳐로 인한 광흡수 효율이라는 텍스쳐 본연의 효과를 얻을 수 없다.At this time, the radius of curvature of the valley portion of the present invention is preferably in the range of 0.05 to 50 mu m. When the radius of curvature is smaller than 0.05 占 퐉, the effect of uniformly laminating the subsequent bonding layer and / or the perovskite absorbing layer by rounding can not be achieved. On the contrary, when the radius of curvature is larger than 50 탆, the peaks and valleys are excessively etched and the substrate is planarized. As a result, the effect of the light absorption efficiency due to the texture can not be obtained.
한편 본 발명의 도 5에서 라운딩 후 측정된 골짜기 부분의 곡률 반경은 대략 0.07~1.2 ㎛ 인 것으로 측정되었다.In FIG. 5 of the present invention, the radius of curvature of the valley portion measured after rounding was measured to be approximately 0.07 to 1.2 占 퐉.
상기 곡률반경과 함께, 도 5에서는 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분을 연결한 경사면이 기판의 수평 방향과 이루는 각도가 55°(도) 보다 작은 것을 명확하게 보여주고 있다. Along with the radius of curvature, FIG. 5 clearly shows that the angle between the valley portion of the texture and the slope connecting the peaks to the horizontal direction of the substrate is less than 55 degrees (degrees).
앞에서 설명한 바와 같이, 도 4에서의 경사면들은 단결정 실리콘에서 화학적으로 가장 안정한 {111}면이다. 그러나 본 발명에서는 등방성(isotropic) 식각 특성으로 인해 경사면에서도 일정 수준의 식각이 일어나서, 그 결과 도 5에서 도시된 바와 같이 상기 각도가 식각 전의 55°(도) 보다 작아진다. 이로 인해 상기 경사면에서도 접합층 및/또는 페로브스카이트 흡수층의 균일한 증착이 가능해진다. As described above, the slopes in Fig. 4 are the {111} planes chemically most stable in single crystal silicon. However, in the present invention, due to the isotropic etching characteristic, a certain level of etching occurs even on the inclined surface, and as a result, the angle becomes smaller than 55 deg. (Deg.) Before etching. This makes it possible to uniformly deposit the bonding layer and / or the perovskite absorbing layer on the inclined surface.
한편, 도 5와는 서로 다른 형상의 라운딩된 텍스쳐도 형성 가능하다. On the other hand, a rounded texture having a shape different from that of FIG. 5 can be formed.
도 6은 다른 실시예로써 불산 대 질산을 각각 1:40으로 혼합한 식각액에서 약 10분간 식각하여 라운딩이 형성된 텍스쳐를 도시하고 있다. FIG. 6 shows a texture in which rounding is performed by etching for about 10 minutes in an etchant in which fluoric acid to nitric acid is mixed at 1:40, respectively, as another embodiment.
도 6의 텍스쳐는 도5의 텍스쳐와는 달리, 봉우리들 사이의 골짜기부가 식각에 진행되어 그 결과 골짜기부의 평탄화가 진행된 것을 도시한다. 이는 텍스쳐의 경사면으로도 식각이 균일하게 진행되어, 그 결과 텍스쳐의 봉우리만 남겨진 것과 같은 미세조직이 형성됨을 도시한 것이다. 이와 같이 라운딩이 계속 진행되어 평탄화까지 진행된 텍스쳐는 봉우리 간 거리의 평균 값보다 골짜기(또는 평탄면의 중앙)간 거리의 평균 값이 더 큰 미세조직을 가진다.The texture of FIG. 6 differs from the texture of FIG. 5 in that the valleys between the peaks progress to the etching, resulting in the planarization of the valley. This shows that even on the inclined surface of the texture, the etching proceeds uniformly, resulting in the formation of microstructures such that only the peaks of the texture are left. In this way, the rounded texture continues to the planarization, and the texture has a microstructure in which the average value of the distance between the valleys (or the center of the flat surface) is larger than the average value of the peaks between the peaks.
특히 본 발명에서는 상기 식각으로 인해 텍스쳐의 골짜기 부분 및 봉우리 부분에서 라운딩이 발생하여, 그 결과 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내로 형성된다. 또한, 본 발명에서는 상기 경사면에서도 식각이 일어나, 상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내로 형성될 수 있다. 이로 인해 본 발명는 텍스쳐로 인한 광 효율 증가와 함께 평탄한 계면들을 가진 태양전지에서만 얻을 수 있는 셀의 균일도 향상을 텍스쳐 계면을 가진 태양전지에서도 얻을 수 있다는 장점을 가진다.Particularly, in the present invention, rounding occurs in the valley portion and the peak portion of the texture due to the etching, and as a result, the difference in thickness of the perovskite absorbing layer formed on the valley portion and the peak portion of the texture is less than 10% . In addition, in the present invention, etching may also occur on the inclined surface, and the thickness difference of the perovskite absorbing layer formed on the valley portion, the peak portion, and the inclined surface of the texture may be less than 10%. Accordingly, the present invention has an advantage that the improvement of the uniformity of the cell, which can be obtained only in the solar cell having the smooth interfaces with the increase of the light efficiency due to the texture, can be obtained also in the solar cell having the texture interface.
본 발명에서의 접합층(114)은 실리콘 태양전지(110)의 에미터층(112) 상에 배치되어, 실리콘 태양전지(110)와 페로브스카이트 태양전지(120)를 접합시키는 역할을 한다. 이에 따라, 페로브스카이트 태양전지(120)는 접합층(114)을 매개로 실리콘 태양전지(110)와 전기적으로 연결된다.The
또한, 접합층(114)은 페로브스카이트 태양전지(120)를 투과하는 장파장의 광을 투과 손실 없이 하부에 배치된 실리콘 태양전지(110)로 입사될 수 있도록 투명 전도성 산화물(TCO), 탄소질 전도성 소재, 금속성 소재 또는 전도성 고분자를 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 접합층(150)에 n형 또는 p형 물질을 도핑하여 사용할 수 있다.The
이때, 투명 전도성 산화물로는 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 사용될 수 있다. 탄소질 전도성 소재로는 그래핀 또는 카본나노튜브 등이 사용될 수 있으며, 금속성 소재로는 금속(Ag) 나노 와이어, Au/Ag/Cu/Mg/Mo/Ti와 같은 다층 구조의 금속 박막이 사용될 수 있다. 전도성 고분자로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), 스파이로-미오타드(Spiro-MeOTAD) 또는 폴리아닐린-캄포설폰산(PANI-CSA) 등이 사용될 수 있다.As the transparent conductive oxide, ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide) , Gallium Zinc Oxide (GZO), Aluminum-doped Zinc Oxide (AZO), Fluorine Tin Oxide (FTO), or ZnO. As the carbonaceous conductive material, graphene or carbon nanotube may be used. As the metallic material, a metal thin film of a multi-layer structure such as a metal (Ag) nanowire or Au / Ag / Cu / Mg / have. Examples of the conductive polymer include polyaniline, polypyrrole, polythiophene, poly-3,4-ethylene dioxythiophene-polystyrene sulfonate (PEDOT-PSS), poly- [bis Methylphenyl) amine] (PTAA), Spiro-MeOTAD or polyaniline-camphorsulfonic acid (PANI-CSA) may be used.
또한, 접합층(114)은 서로 다른 굴절률을 가지는 실리콘층을 복수회 교대 적층시킨 복층 구조로 구현될 수도 있다. 이때, 복층 구조는 저굴절률층과 고굴절률층이 교대 적층된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 접합층(114)을 기준으로 단파장의 광은 페로브스카이트 태양전지(120)측으로 반사시키고, 장파장의 광은 실리콘 태양전지(110) 측으로 투과시킬 수 있다. 이를 통해, 페로브스카이트/실리콘 탠덤 태양전지(100)의 선택적인 광 포집이 가능하도록 할 수 있다.The
여기서, 저굴절률층과 고굴절률층이 교대 적층된 구조를 투명 전도성 산화물층 또는 n+형 실리콘층의 상부 또는 하부에 마련함으로써 상술한 광의 선택적인 반사 및 투과를 구현할 수 있다.Here, the above-described selective reflection and transmission of light can be realized by providing a structure in which the low refractive index layer and the high refractive index layer are alternately laminated on the upper portion or the lower portion of the transparent conductive oxide layer or the n + -type silicon layer.
본 발명에서의 페로브스카이트 태양전지(120)는 상기 페로브스카이트 흡수층(122) 이외에 전자전달층(121) 및 전공전달층(123)을 더 포함한다.The perovskite
이때, 전자전달층(121)은 페로브스카이트 흡수층(122) 하부에 배치될 수 있고, 전공전달층(123)은 페로브스카이트 흡수층(122) 상부에 배치될 수 있다. 이때, 전자전달층(121)과 정공전달층(123)의 위치는 필요에 따라 서로 바뀔 수 있다.The
전자전달층(121)은 금속 산화물이 이용될 수 있다. 전자전달층(121)을 구성하는 금속 산화물의 비제한적인 예로는 Ti 산화물, Zn 산화물, In 산화물, Sn 산화물, W 산화물, Nb 산화물, Mo 산화물, Mg 산화물, Zr 산화물, Sr 산화물, Yr 산화물, La 산화물, V 산화물, Al 산화물, Y 산화물, Sc 산화물, Sm 산화물, Ga 산화물, In 산화물 및 SrTi 산화물 등이 있다. 보다 바람직하게, 전자전달층(121)은 ZnO, TiO2, SnO2, WO3 및 TiSrO3로부터 선택되는 적어도 1종의 금속 산화물이 이용될 수 있다.The
또한, 전자전달층(121) 상에는 전자전달층(121)과 동일 또는 상이한 금속 산화물을 포함하는 메조다공성층(125)이 더 구비될 수 있다. 메조다공성층(125)은 페로브스카이트 흡수층(122)에서 발생한 정공-전자쌍이 전자 또는 정공으로 분해된 후, 특히 전자가 후술하는 접합층(114)으로 전달되는 것을 용이하게 도와주는 역할을 한다. 또한, 광학적으로 산란 구조를 형성함으로써 광경로를 증가시켜주는 역할을 동시에 수행한다.In addition, a
페로브스카이트 흡수층(122)은 페로브스카이트 구조를 가지는 화합물을 포함하는 광 활성층으로서, 페로브스카이트 구조는 AMX3 (여기서, A는 1가의 유기 암모늄 양이온 또는 금속 양이온; M은 2가의 금속 금속 양이온; X는 할로겐 음이온을 의미한다)으로 표시될 수 있다. 페로브스카이트 구조를 가지는 화합물의 비제한적인 예로는 CH3NH3PbI3, CH3NH3PbIxCl3-x, CH3NH3PbIxBr3-x, CH3NH3PbClxBr3-x, HC(NH2)2PbI3, HC(NH2)2PbIxCl3-x, HC(NH2)2PbIxBr3-x, HC(NH2)2PbClxBr3-x, (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1-yPbI3, (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1-yPbIxCl3-x, (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1-yPbIxBr3-x, 또는 (CH3NH3)y(HC(NH2)2)1- yPbClxBr3 -x 등이 있다(0≤x,y≤1). AMX3의 A에 일부 Cs이 도핑되는 경우도 포함할 수 있다.The
정공전달층(123)은 전도성 고분자로 구현될 수 있다. 즉, 전도성 고분자로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리싸이오펜, 폴리-3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜-폴리스타이렌설포네이트(PEDOT-PSS), 폴리-[비스(4-페닐)(2,4,6-트리메틸페닐)아민](PTAA), 스파이로-미오타드(Spiro-MeOTAD) 또는 폴리아닐린-캄포설폰산(PANI-CSA) 등이 사용될 수 있다. 이때, 정공전달층(123)은 필요에 따라 n형 또는 p형 도펀트를 더 포함할 수 있다.The
제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 배치된다. 이때, 제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 그리드 형태로 직접 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극(130)은 투명 전극층(116) 없이 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 직접 배치된 그리드 전극층(118)만으로 이루어질 수 있다.The
또한, 제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 배치된 투명 전극층(116)과, 투명 전극층(116) 상에 배치된 그리드 전극층(118)을 포함할 수 있다.The
이때, 투명 전극층(118)은 페로브스카이트 태양전지(120)의 상면 전체에 형성되어, 페로브스카이트 태양전지(120)에서 생성된 전하를 포집하는 역할을 한다. 이러한 투명 전극층(118)은 다양한 투명 전도성 소재로서 구현될 수 있다. 즉, 투명 전도성 소재로는, 접합층(114)의 투명 전도성 소재와 동일한 것이 이용될 수 있다.At this time, the
그리드 전극층(118)은 투명 전극층(116) 상에 배치되며, 투명 전극층(116) 중 일부 영역에 배치된다.The
한편, 실리콘 결정질 기판(111)의 제1 면에는 경우에 따라 버퍼층이 더 배치될 수 있으나, 이는 반드시 배치해야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략될 수도 있다. 이러한 버퍼층은 가시 광선의 투과성을 위해 투명 전도성 화합물 등이 바람직하다. 보다 구체적으로, 투명 전도성 산화물로는 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 사용될 수 있다.On the other hand, a buffer layer may be disposed on the first surface of the
제2 전극(140)은 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 배치된다. 이때, 실리콘 결정질 기판(111)의 제2 면에도 버퍼층이 더 배치될 수 있으나, 이는 반드시 배치해야 하는 것은 아니며, 필요에 따라 생략될 수도 있다. 이러한 버퍼층도 제1 면의 버퍼층과 동일한 투명 전도성 화합물 등이 바람직하다.The
이때, 제2 전극(140)은 실리콘 태양전지(110) 뒤에 그리드 형태로 직접 배치될 수 있다. 즉, 제2 전극(140)은 투명 전극층(117) 없이 실리콘 태양전지(110) 뒤에 직접 배치된 그리드 전극층(119)만으로 이루어질 수 있다.At this time, the
또한, 제2 전극(140)은 실리콘 태양전지(110) 뒤에 배치된 투명 전극층(117)과, 투명 전극층(117) 상에 배치된 그리드 전극층(119)을 포함할 수 있다.The
이러한 제2 전극(140)은 후면전계층(113)에 전기적으로 접지된다.The
이에 따라, 실리콘 태양전지(110)에서 생성된 전하는 제2 전극(140)에서 포집된다. 이때, 제2 전극(140)은 후면 전계층(113)의 하면에 전면적으로 배치시키는 것이 아니라 후면 전계층(113)의 하면 중 일부 영역에만 선택적으로 배치시킴으로써, 실리콘 태양전지(110)의 하면으로부터 태양광이 입사될 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다.Accordingly, the electric charge generated in the silicon
이때, 제2 전극(140)은 후면 전계층(113)의 하면 전체 면적 중 1 ~ 30%를 점유하도록 배치되는 것이 바람직하다. 제2 전극(140)의 점유 면적이 1% 미만인 경우에는 제2 전극(140)에 의한 실리콘 태양전지(110)에서 생성된 전하의 포집 효과가 부족할 우려가 있다. 반대로, 제2 전극(140)의 점유 면적이 30%를 초과할 경우에는 제2 전극(140)에 의한 점유 면적이 지나치게 넓어 실리콘 태양전지(110)의 후면으로부터 입사되는 광의 이용률이 저하될 우려가 있다.At this time, it is preferable that the
한편, 본 발명에서의 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은, 만일 본 발명에서의 실리콘 태양전지가 이종접합 실리콘 태양 전지인 경우, 동시에 형성될 수 있다. 왜냐하면, 패시베이션(passivation) 층으로 수소화된 진성 비정질 실리콘층(i a-Si:H)을 사용하는 경우, 비정질 실리콘 내부의 수소결합의 파괴의 방지를 위해, 공정온도가 250℃ 이하로 제한되기 때문이다. 이 경우 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하에서 저온 소성을 통해 형성될 수 있다.Meanwhile, the
이와는 달리, 만일 본 발명에서의 실리콘 태양전지가 동종접합 실리콘 태양 전지인 경우, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 동시에 형성하는 것이 아니라, 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극(130)을 형성하는 공정과 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하의 저온 소성으로 제1 전극(130)을 형성하는 공정으로 이원화하여 진행할 수 있다.In contrast, if the silicon solar cell according to the present invention is a homogeneous silicon solar cell, the
특히, 고온 소성 공정으로 제조되는 제2 전극(140)을 먼저 형성하고 나서, 페로브스카이트 태양전지(120) 및 제1 전극(130)을 차례로 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 페로브스카이트 태양전지(120)가 제1 전극(130)을 형성하기 위한 250℃ 이하의 저온 소성 공정에만 노출될 뿐, 제2 전극(140)을 형성하기 위한 700℃ 이상의 고온 소성 공정에는 노출될 염려가 없으므로 페로브스카이트 태양전지(120)가 고온 소성에 의해 열화되는 문제를 미연에 방지할 수 있게 된다.In particular, it is preferable that the
이하 도 5 또는 6의 텍스쳐를 가지는 도 2 및 3에서의 태양전지를 만들기 위한 구체적인 방법에 대해 실시예를 통해 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific methods for making the solar cell in FIGS. 2 and 3 having the textures of FIGS. 5 or 6 will be described with reference to examples.
실시예Example - 탠덤 태양전지의 제조 방법 - Manufacturing Method of Tandem Solar Cell
도 7 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.FIGS. 7 to 13 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention.
도 7(a)에 도시된 바와 같이, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면 및 제2 면을 평탄화한 후, 제1 및 제2 면 중 적어도 하나 이상을 텍스처링하여 텍스처링 패턴을 형성한다.As shown in FIG. 7 (a), the first and second surfaces of the
이때, 결정질 실리콘 기판(111)의 텍스처 구조 도입은 습식화학 에칭법, 건식화학 에칭법, 전기화학 에칭법, 기계적 에칭법 중 어느 하나의 방법이 이용될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 일 예로, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면 및 제2 면 중 적어도 하나 이상을 염기성 수용액 내에서 식각하여 텍스쳐 구조를 도입할 수 있다.At this time, the introduction of the texture structure of the
보다 구체적으로, 먼저 (100)면을 따라 슬라이스한 두께 수백~수천 ㎛의 n형 실리콘 단결정 기판을 준비한다. 다음으로 상온~150℃의 온도 범위에서 1~5 중량%의 수산화나트륨(NaOH) 수용액 또는 수산화칼륨(KOH) 수용액에 유기용제, 인산염, 반응 조절제 및/또는 계면활성제 등의 첨가제를 포함한 수용액을 이용하여 기판 표면을 식각한다. More specifically, first, an n-type silicon single crystal substrate sliced along the (100) plane and having a thickness of several hundreds to several thousands of micrometers is prepared. Next, an aqueous solution containing an additive such as an organic solvent, a phosphate, a reaction modifier and / or a surfactant is used in an aqueous solution of 1 to 5 wt% of sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH) at a temperature ranging from room temperature to 150 ° C To etch the substrate surface.
상기 유기용제는 2-메틸-2,4-펜탄디올(2-methyl-2,4-pentanediol), 프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol), 1,3-부탄디올(1,3-butanediol), 1,4-부탄디올(1,4-butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-hexanediol), 2,2-디메틸-1,3-프로판디올(2,2-dimethyl-1,3-propanediol), 하이드로퀴논(Hydroquinone), 1,4-사이클로헥산디올(1,4-cyclohexanediol), 및 N-메틸 프로필(N-methyl proline) 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The organic solvent may be 2-methyl-2,4-pentanediol, propylene glycol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol (2, 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,6- hexanediol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, hydroquinone, 1,4-cyclohexanediol, And N-methyl proline may be used.
또한 상기 인산염은 K3PO4 및 K2HPO4 중 적어도 어느 하나일 수 있다. The phosphate may be at least one of K 3 PO 4 and K 2 HPO 4 .
상기 식각을 통해 실리콘 단결정 기판에는 피라미드 형상의 요철을 가지는 텍스쳐가 형성된다. 실리콘 단결정은 다이아몬드 큐빅 구조를 가지기 때문에 {111} 면이 가장 최밀면인 동시에 화학적으로도 안정한 면이다. 따라서 수산화나트륨 수용액에 대한 식각속도는 {111} 면이 가장 느리게 되어, 결과적으로 식각 후 실리콘 기판은 {111} 면을 따라 이방성 식각이 발생한다. 그 결과 실리콘 기판 상에는 깊이 0.1~10㎛ 수준의 텍스쳐가 전면에 균일하게 형성된다.Through the etching, a texture having pyramidal irregularities is formed on the silicon single crystal substrate. Since the silicon single crystal has a diamond cubic structure, the {111} plane is the most proximal plane and chemically stable plane. As a result, the etch rate for the aqueous solution of sodium hydroxide becomes the slowest for the {111} plane, resulting in anisotropic etching along the {111} plane of the silicon substrate after etching. As a result, a texture having a depth of 0.1 to 10 탆 is uniformly formed on the entire surface of the silicon substrate.
다음으로, 도 7(b)와 같이 상기 텍스쳐를 식각하여 라운딩된 텍스쳐를 형성한다. 상기 라운딩 처리는 습식 식각, 스퍼터링 식각, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 증기상 식각(Vapor Phase Etching) 중 어느 하나에 의해 수행될 수 있다. Next, the texture is etched to form a rounded texture as shown in FIG. 7 (b). The rounding process may be performed by any one of wet etching, sputter etching, reactive ion etching, and vapor phase etching.
일반적으로 실리콘 기판의 습식 식각에서는 HNO3/HF, KOH, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH) 또는 유사한 화학 물질들이 사용된다. 이러한 습식 식각은 공정이 비교적 쉽고 경제적이지만, 건식 식각에 비해 소모되는 화학물질의 양이 많고 특정 실리콘 기판 표면에서만 식각 효과가 우수한 선택적 식각 효과를 가진다는 단점이 있다.Generally, wet etching of silicon substrates uses HNO 3 / HF, KOH, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) or similar chemicals. Such a wet etching is disadvantageous in that it is comparatively easy and economical to process, but has a large amount of chemicals consumed as compared with a dry etching and has an optional etching effect excellent in etching effect only on the surface of a specific silicon substrate.
이에 비해, 반응성 이온 식각으로 대표될 수 있는 건식 식각은 표면 상에 증착된 물질을 제거하기 위하여 화학 반응성 플라즈마(chemically reactive plasma)를 사용한다. 건식 식각은 실리콘 기판의 결정화도(crystallinity)에 관계 없이 모든 종류의 실리콘 표면에 적용될 수 있고, 마스크가 필요하지 않으며, 습식 식각에 비해 소모되는 화학물질의 양에 비해 소모되는 양의 가스가 적다는 장점이 있다. 하지만 여러 단계들을 포함하여 공정이 다소 복잡하고, 여러 가지 작동 가스(working gas)가 필요하다는 단점이 있다.In contrast, dry etching, which can be represented by reactive ion etching, uses a chemically reactive plasma to remove material deposited on the surface. Dry etching can be applied to all types of silicon surfaces, regardless of the crystallinity of the silicon substrate, without the need for a mask, and is advantageous in the amount of gas consumed relative to the amount of chemical consumed relative to wet etching . However, there is a disadvantage in that the process is somewhat complicated and involves various working gases, including several steps.
본 발명에서는 이방성(anisotropic) 식각이 아닌 등방성(isotropic) 식각만 가능하다면, 습식 식각 또는 건식 식각 모두 적용이 가능하다.In the present invention, it is possible to apply both wet etching and dry etching as long as it is possible to perform isotropic etching instead of anisotropic etching.
이에 따라 본 발명에서는 등방성 식각을 위한 하나의 실시예로서 불산과 질산을 각각 1:(10~80)으로 혼합한 식각 용액을 사용하여 상온 이하의 온도에서 식각시간을 조절함으로써 상기 텍스쳐 처리된 기판을 라운딩 처리하였다. 구체적으로 텍스쳐된 기판을 상기 식각 용액에 단순히 침지함으로써 라운딩 처리가 가능하다. 이때, 불산의 비율이 1:10보다 높으면, 다시 말하면 질산 비율이 낮아지면, 식각 속도가 너무 느려져서 라운딩의 효과를 발현하기 어려워 진다. 반면 불산의 비율이 1:80보다 낮으면, 다시 말하면 질산 비율이 높아지면, 식각률이 높아 밸리부의 곡률반경이 더 커지게 된다는 문제가 있다. Accordingly, in the present invention, as one embodiment for isotropic etching, the etching time is adjusted at a temperature below room temperature by using an etching solution in which 1: (10 to 80) of hydrofluoric acid and nitric acid are mixed, Rounded. The rounded processing can be performed by simply immersing the textured substrate in the etching solution. At this time, if the ratio of hydrofluoric acid is higher than 1:10, in other words, if the nitric acid ratio is lowered, the etching rate becomes too slow and the rounding effect becomes difficult to manifest. On the other hand, if the ratio of hydrofluoric acid is lower than 1:80, that is, if the nitric acid ratio is high, there is a problem that the etching rate is high and the radius of curvature of the valley portion becomes larger.
한편, 상기 라운딩 처리 전에 필요한 경우 텍스쳐된 기판의 전처리(pre-treatment)를 수행할 수도 있다. 예를 들면, 기판 표면의 산화막을 제거하기 위해, 불산과 순수를 임의의 비율로 혼합한 수용액에 기판을 침지시킬 수도 있다. 또한 태양전지 특성을 저하시키는 알루미늄, 철, 마그네슘 등의 제거와 알칼리 성분의 제거를 위해 염산(HCl)과 과산화수소(H2O2)를 이용한 수용액으로 표면을 산화시킨 후, 위의 산화막 제거 단계를 추가로 수행할 수도 있다.On the other hand, if necessary before the rounding process, pre-treatment of the textured substrate may be performed. For example, in order to remove the oxide film on the surface of the substrate, the substrate may be immersed in an aqueous solution obtained by mixing hydrofluoric acid and pure water at an arbitrary ratio. In order to remove aluminum, iron, magnesium, etc., which degrade solar cell characteristics, and to remove alkaline components, the surface is oxidized with an aqueous solution using hydrochloric acid (HCl) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) You can do it further.
다음으로, 결정질 실리콘 기판(111)의 제1 면에 에미터층(112)을 형성한다. 이러한 에미터층(112)을 형성한 후에는, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 후면전계층(113)을 더 형성할 수 있다(도 8).Next, an
이종접합 실리콘 태양 전지인 경우, 먼저 텍스쳐가 균일하게 형성된 n 타입 실리콘 결정질 기판 위에 패시베이션 층으로 비정질 진성 실리콘(i a-Si:H)층을 실리콘 소스 물질(SiH4, Si2H6 등)과 수소(H2)를 이용하여 PECVD법으로 증착한다. PECVD법은 일반적인 CVD법 대비 공정온도를 낮출 수 있다는 장점이 있어, 이종접합 실리콘 태양 전지의 제조 방법으로 특히 바람직하다.In the case of a heterojunction silicon solar cell, an amorphous silicon (i a-Si: H) layer is first formed as a passivation layer on a n-type silicon crystalline substrate having a uniform texture, and a silicon source material (SiH 4 , Si 2 H 6 , And is deposited by PECVD using hydrogen (H2). The PECVD method has a merit that the process temperature can be lowered compared to a general CVD method, and is thus particularly preferable as a method for producing a heterojunction silicon solar cell.
다음으로, 상기 실리콘 결정질 기판과 반대되는 도전형의 불순물로 도핑된 에미터층(112)과 실리콘 결정질 기판과 동일한 도전형의 불순물로 도핑된 후면전계층(113)을 형성한다. 구체적으로 PECVD 공정을 이용하여, SiH4, Si2H6, SiHCl3 및 SiH2Cl2로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 가스와 H2 가스, 그리고 도판트(dopant) 가스로서 B2H6 또는 PH3 가스를 반응물로 이용한다. 이 때 PECVD 공정의 온도 및 압력 조건은 비정질 진성 실리콘 층의 PECVD 조건과 동일하다고 할 수 있다.Next, an
먼저, 상기 실리콘 태양전지(110)가 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 먼저 n 타입 결정질 실리콘 기판의 전후면에 매우 얇은 비정질 진성 실리콘(i a-Si:H)을 패시배이션(passivation) 층으로 형성하고, p 타입의 고농도 비정질 실리콘(p a-Si:H) 층을 에미터층(112)으로 전면에 형성하며 후면에는 고농도 비정질 실리콘 (n+ a-Si:H) 층을 후면전계(back surface field, 이하 BSF라 함) 층(113)으로 형성하는 구조를 가질 수 있다.First, when the silicon
이와는 달리 동종접합(homojunction) 실리콘 태양전지인 경우, 에미터층(112)과 후면전계층(113)은 임플란트 공정을 통해 형성될 수 있다. 에미터층(112)은 불순물로서 붕소(boron)가 도핑되고, 후면 전계층(113)은 불순물로서 인(phosphorous)이 도핑된다. 임플란트 공정에 의해 에미터층(112)과 후면 전계층(113)을 형성할 경우, 불순물의 활성화를 위해 700 ~ 1,200℃의 열처리를 수반하는 것이 바람직하다. 또한, 임플란트 공정 대신 BBr3 또는 POCl3 등을 사용하는 고온 확산 공정을 통해 에미터층(112)과 후면 전계층(113)을 형성하는 것도 가능하다.Alternatively, in the case of a homojunction silicon solar cell, the
도 9에 도시된 바와 같이, 결정질 실리콘 기판(111)의 제2 면에 제2 전극(140)을 형성한다.As shown in FIG. 9, a
만일 이종접합 실리콘 태양전지인 경우, 앞에서 설명한 바와 같이, 비정질 실리콘 내부의 수소결합 파괴를 방지하기 위해, 제2 전극(140)의 공정온도는 제1 전극(130)의 공정온도와 같이 250℃ 이하로 제한된다. 따라서 이 경우, 제2 전극(140)은 제1 전극(130)보다 먼저 형성되거나 또는 제2 전극(140)과 제1 전극(130)은 동시에 형성될 수 있다.In the case of a heterojunction silicon solar cell, as described above, in order to prevent hydrogen bond breakage in the amorphous silicon, the process temperature of the
제2 전극(140)은 상기 후면 전계층(113) 위에 먼저 투명전극층(117)을 형성한다. 투명전극층 재료로 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) 등의 투명 전도성 산화물을 사용할 경우, 투명전극층(117)은 스퍼터링을 통해 증착될 수 있다.The
상기 투명전극층(117)을 형성한 후, 그리드 전극(119)을 형성한다. 물론, 상기 투명전극층(117)을 형성하지 않고 후면전계층(113) 위에 바로 그리드 전극(119)를 형성할 수도 있으나, 비정질 실리콘은 금속 그리드를 통해 캐리어(carrier)를 모으기에는 상대적으로 캐리어(carrier) 이동도가 낮으므로 투명전극층(117)을 형성하는 것이 보다 바람직하다.After the
이 때 그리드 전극(119)은 투명전극층(117) 상에 제2 전극 페이스트를 스크린 프린팅법으로 인쇄하고, 제2 온도(제1 온도와 동일)를 갖는 열처리에 의해 형성된다.At this time, the
제2 전극(140)은 유리 프릿을 포함하지 않는 제2 전극 페이스트를 선택적으로 도포한 후, 제2 온도에서 저온 소성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 이러한 제2 전극 페이스트는 금속 입자와 저온소성용 바인더인 유기물이 포함되어 있을 수 있으며, 제2 전극 페이스트에는 유리 프릿이 포함되지 않는다. 특히, 제2 온도는 250℃ 이하, 보다 구체적으로는 100 ~ 200℃일 수 있다.The
이와는 달리, 동종접합 실리콘 태양전지인 경우, 제2 전극(140) 및 제1 전극(130)을 동시에 형성하는 것이 아니라, 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극(140)을 형성하는 공정과 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 이용하여 250℃ 이하의 저온 소성으로 제1 전극(130)을 형성하는 공정을 이원화하여 진행할 수 있다.Alternatively, the
이때, 제1 전극 페이스트는 Ag 페이스트 및 Ag-Al 페이스트 중 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 제2 전극 페이스트는 유리 프릿 및 Ag 입자 또는 Ag-Al 입자 등의 무기 첨가물을 포함하며, 제2 온도는 700℃ 이상, 보다 구체적으로는 700 ~ 1100℃일 수 있다.At this time, the first electrode paste may be selected from Ag paste and Ag-Al paste. Also, the second electrode paste includes glass frit and inorganic additives such as Ag particles or Ag-Al particles, and the second temperature may be 700 ° C or higher, more specifically 700 to 1100 ° C.
이러한 제2 전극(140)은 후면전계층(113)의 하면에 전면적으로 배치시키는 것이 아니라, 후면전계층(113)의 하면 중 일부 영역에만 선택적으로 배치시킴으로써, 실리콘 태양전지(110)의 하면으로부터 태양광이 입사될 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 특히, 제2 전극(140)은 후면전계층(113)의 하면 전체 면적 중 1 ~ 30%를 점유하도록 배치되는 것이 바람직하다.The
도 10에 도시된 바와 같이, 에미터층(112) 위에 접합층(114)을 형성한다.As shown in FIG. 10, a
이때, 접합층(114)의 재질로는 투명 전도성 산화물, 탄소질 전도성 소재, 금속성 소재 또는 전도성 고분자가 이용될 수 있다. 또한, 접합층에 n형 또는 p형 물질을 도핑하여 사용할 수 있다.At this time, as the material of the
보다 구체적으로, 접합층(114)으로 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide) 등의 투명 전도성 산화물을 사용할 경우, 접합층(114)은 스퍼터링을 통해 증착될 수 있다. 또한, 접합층(114)으로 투명 전도성 산화물 대신 n형 비정질 실리콘층을 PECVD로 증착시켜 사용하는 것도 가능하다.More specifically, when a transparent conductive oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), or ZTO Tin Oxide) is used as the
본 발명의 라운딩된 골짜기 부분과 봉우리 부분을 가지는 텍스쳐가 형성된 기판은, 접합층(114)을 박막 증착 공정을 통해 증착 시 특히 봉우리 부분에서의 균일한 증착을 가능하게 한다. The textured substrate having the rounded valleys and peaks of the present invention enables a uniform deposition of the
일반적으로 물질은 모세관 현상에 의해 양의 곡률이 작을수록 다음 식과 같이 열역학적으로 불안정해진다(Gibbs-Thomson 효과). In general, the material becomes thermodynamically unstable as the positive curvature becomes smaller by the capillary phenomenon (Gibbs-Thomson effect).
따라서 봉우리 부분의 곡률반경이 작을수록(봉우리 부분이 뾰족해 질수록) 봉우리 부분에 증착된 입자는 다른 부분으로 이동하거나 다시 증기상태로 되돌아가려는 경향이 커진다. 그 결과 텍스쳐의 봉우리 부분에 형성되는 접합층(114)의 두께는 다른 부분에서의 접합층(114)의 두께보다 얇게 된다. Therefore, the smaller the radius of curvature of the peaks (the sharpness of the peaks), the greater the tendency of the particles deposited on the peaks to move to other portions or return to the vapor state again. As a result, the thickness of the
반면 본 발명에서의 라운딩 처리된 텍스처를 가지는 탠덤 태양전지에서는 텍스쳐의 봉우리 부분과 다른 부분들에서의 접합층(114)의 두께가 균일하게 형성되었다. 이는 텍스쳐를 라운딩 처리하는 본 발명의 효과를 직접적으로 입증하는 것이라 할 수 있다. On the other hand, in the tandem solar cell having the textured texture according to the present invention, the thickness of the
다음으로, 접합층(114) 상에 페로브스카이트 흡수층을 갖는 페로브스카이트 태양전지(120)를 형성한다.Next, a perovskite
도 3 및 도 11에 도시된 바와 같이, 페로브스카이트 태양전지 형성 단계는 접합층(114) 상에 전자전달층(121)을 형성하는 과정과, 전자전달층(121) 상에 페로브스카이트 흡수층(122)을 형성하는 과정과, 페로브스카이트 흡수층(122) 상에 정공전달층(123)을 형성하는 과정을 포함한다.3 and 11, the perovskite solar cell forming process includes a process of forming an
또한, 전자전달층 형성 과정과 페로브스카이트 흡수층 형성 과정 사이에, 메조다공성층을 형성하는 과정이 더 포함될 수 있다. 전자전달층(121)과 메조다공성층(125)은 동일한 금속 산화물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자전달층(121)은 5 ~ 100nm의 두께, 메조다공성층(125)은 500nm 이하의 두께를 갖는 TiO2 층으로 형성될 수 있다.Further, a process of forming a mesoporous layer may be further included between the electron transport layer formation process and the perovskite absorption layer formation process. The
종래에는 페로브스카이트 흡수층을 잉크젯 프린팅, 그라비아 프린팅, 스프레이 코팅, 닥터 블레이드, 바 코팅, 그라비아 코팅, 브러쉬 페인팅 및 슬롯-다이 코팅 등의 소위 말하는 용액 공정을 통해 주로 이루어졌다. 이와 같은 용액 공정은 용액의 도포 및 건조라는 극히 간단하고 용이하며 저가인 공정을 통해 광활성화층을 이루는 광흡수체를 형성할 수 있다는 장점이 있다. 이에 더하여, 도포된 용액의 건조에 의해 자발적으로 결정화가 이루어져 조대 결정립의 광흡수체 형성이 가능하며, 특히 전자와 정공 모두에 대한 전도도가 우수하다는 장점도 있다.Conventionally, the perovskite absorption layer is mainly made up of so-called solution processes such as inkjet printing, gravure printing, spray coating, doctor blade, bar coating, gravure coating, brush painting and slot-die coating. Such a solution process is advantageous in that an optical absorber constituting a photoactive layer can be formed through an extremely simple, easy and inexpensive process of applying and drying a solution. In addition, the coating solution is spontaneously crystallized by drying to enable formation of a coarse crystal grain-like light absorber. In particular, it has an advantage of excellent conductivity for both electrons and holes.
그러나 용액 공정은 그 용어 자체에서도 알 수 있듯이, 본 발명에서와 같이 기판이 요철 구조의 텍스쳐를 가지면 용액의 도포 이후 레벨링(leveling) 특성으로 인해 막이 평탄화된다. 이 경우 제1 전극(130)을 통과한 광의 경로가 짧아지고 반사율이 증가하여 결과적으로 태양전지의 효율이 저하되는 문제가 발생할 가능성이 높다.However, as can be seen from the terms of the solution process itself, when the substrate has a textured texture as in the present invention, the film is planarized due to the leveling characteristic after application of the solution. In this case, there is a high possibility that the path of the light passing through the
본 발명에서는 상기 페로브스카이트 흡수층을 형성함에 있어 텍스쳐된 기판의 형상을 그대로 전사시키고자, 먼저 라운딩 처리된 텍스쳐가 형성된 기판 위에 전자전달층 또는 메조다공성층을 형성하고, 그 위에 위에 상기 텍스쳐 표면과 등각(conformal)의 페로브스카이트 흡수층을 형성하였다.In the present invention, in order to transfer the shape of the textured substrate in forming the perovskite absorption layer, the electron transport layer or the mesoporous layer is first formed on the substrate having the rounded texture formed thereon, And a conformal perovskite absorbing layer were formed.
상기 페로브스카이트 흡수층은 스퍼터링이나 전자빔 등을 이용한 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착에 의해 형성된다. 이 때, 상기 페로브스카이트 흡수층은 단일 단계(Single step) 증착 또는 순차적 단계(sequential step) 증착 어느 것으로도 형성될 수 있으나, 단일 단계로는 균일한 박막 형태 제조의 어려움으로 인해 순차적 단계가 보다 바람직하다.The perovskite absorption layer is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition using sputtering, electron beam, or the like. At this time, the perovskite absorption layer may be formed by either single step deposition or sequential step deposition, but the sequential steps may be performed in a single step due to the difficulty in forming a uniform thin film form desirable.
순차적 단계에서는 먼저 제1 전구체 층의 증착은 텍스쳐된 전자전달층(121) 또는 메조다공성층(125) 상에 스퍼터링에 의해 PbI2 성분의 제1 전구체 층을 형성하는 것으로 이루어진다. 물론 상기 PbI2 이외에, BX2 구조를 가지며 BX2 구조를 가지며 B는 Pb2 +, Sn2 +, Cu2 +, Ca2 +, Sr2 +, Cd2 +, Ni2 +, Mn2 +, Fe2 +, Co2 +, Pd2 +, Ge2 +, Yb2 +, Eu2+ 중 하나 또는 둘 이상을 포함하고 X는 F-, Cl-, Br-, I- 중 하나 이상으로 구성되는 성분도 치환 가능하다.In a sequential step, first the deposition of the first precursor layer consists of forming the first precursor layer of the PbI2 component by sputtering on the textured
구체적인 공정 조건은 스퍼터링을 이용한 경우, PbI2 성분의 타겟을 이용하여, Ar, He 또는 Ne의 불활성 기체의 0.1~20mTorr의 압력과 100~300W의 전력 조건에서 증착하였고, 이 때 기판의 온도는 상온~100℃로 유지되었다. 또한 타겟의 성분이 금속이 아니므로, 고주파(Radio frequency)를 사용하는 RF 스퍼터링을 사용하였다.Specifically, when the sputtering is used, the PbI 2 target is used to deposit at a pressure of 0.1 to 20 mTorr of an inert gas of Ar, He or Ne and a power of 100 to 300 W. At this time, Lt; 0 > C. Since the target component is not a metal, RF sputtering using a radio frequency is used.
상기 다공성 제1 전구체 층이 형성되면, 그 위에 제2 전구체층을 형성하는 단계를 포함한다. When the porous first precursor layer is formed, a second precursor layer is formed on the porous first precursor layer.
본 발명에서는 일 실시예로 상기 PbI2 층 위에 CH3NH3I 조성의 제2 전구체 층을 형성하였다. 물론 상기 성분 이외에, AX 구조를 가지며 A는 C1-20의 알킬기, 아민기 치환된 알킬기, 또는 알칼리 금속 중 하나 또는 둘 이상으로 이루어져 있고, X는 F-, Cl-, Br-, I- 중 하나 이상으로 구성되는 성분으로도 제2 전구체 층을 형성할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a second precursor layer having a CH 3 NH 3 I composition is formed on the PbI 2 layer. Of course, in addition to the above components, A has an AX structure, and A is composed of one or more of a C 1-20 alkyl group, an amine group substituted alkyl group, or an alkali metal, and X is F - , Cl - , Br - , I - The second precursor layer can also be formed of one or more components.
상기 제2 전구체 층은 열 증착법, 스퍼터링, 화학기상증착법, 스핀코팅법, 딥코팅법, 스프레이법 등의 공정을 이용할 수 있으며, 제1 전구체 층의 형성 공정과는 달리, 특별히 제한되지 않는다. The second precursor layer can be formed by a process such as thermal deposition, sputtering, chemical vapor deposition, spin coating, dip coating, or spraying. Unlike the first precursor layer forming step, the second precursor layer is not particularly limited.
상기 제2 전구체 층이 형성된 후, 페로브스카이트 층의 박막을 형성하기 위해 후열처리 공정을 수행한다. 상기 후열처리 공정은 상온~200℃의 온도 범위에서, 약 3시간 이내에서 수행된다. 후열처리 온도의 하한은 특별한 제한은 없으며, 200℃보다 높아질 경우 제2 전구체 층이 제1 전구체 층과 반응하여 페로브스카이트 층을 형성하기 전에 제2 전구체 층이 열분해 되거나 또는 열분해에 의한 조성 변화가 생길 수도 있다.After the second precursor layer is formed, a post-heat treatment process is performed to form a thin film of the perovskite layer. The post-heat treatment process is performed within a temperature range of room temperature to 200 ° C within about 3 hours. The lower limit of the post-treatment temperature is not particularly limited. When the temperature is higher than 200 ° C, the second precursor layer reacts with the first precursor layer to pyrolyze the second precursor layer before forming the perovskite layer, .
상기 후열처리 공정 동안, 제2 전구체 막의 성분이 다공성 막인 제1 전구체 막으로 침투하여 페로브스카이트 광활성층을 이루는 광흡수체를 형성하게 된다.During the post-heat treatment process, the components of the second precursor film penetrate into the first precursor film, which is a porous film, to form an optical absorber constituting the perovskite photoactive layer.
이와 같은 공정에 의해 얻어진 페로브스카이트 흡수층의 최종 두께는 제1 전구체 층의 두께와 실질적으로 동일하게 된다. 왜냐하면, 제2 전구체 층이 다공성 제1 전구체 층으로 침투하여 최종 페로브스카이트 층을 형성하기 때문이다. The final thickness of the perovskite absorption layer obtained by such a process is substantially equal to the thickness of the first precursor layer. This is because the second precursor layer penetrates into the porous first precursor layer to form the final perovskite layer.
본 발명에서의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 라운딩 처리된 텍스쳐를 가지는 기판은, 상기 다공성 전구체 층의 형성 방법과 결합되어 상승된 작용효과를 가진다. The substrate having the valley and the rounded portions of the texture in the present invention has a raised action effect in combination with the method of forming the porous precursor layer.
구체적으로 페로브스카이트 흡수층의 다공성 전구체층을 형성하기 위해서는 증착원(source)으로부터 기판 위로 증착되는 물질들이 안정하고 치밀한 증착위치로 도달하기 전에 또 다른 후속 증착 물질들이 기판 위에 도달하여야 한다. 다시 말하면 일반적인 의미로 증착속도를 비교적 빠른 속도로 유지하여야 한다. 이러한 증착 메커니즘에서는 곡률반경이 수~수십 ㎚의 골짜기를 가지는 텍스쳐의 경우는 증착물질이 도달하여 증착되기 어렵다는 문제가 있다.Specifically, in order to form the porous precursor layer of the perovskite absorbing layer, another subsequent deposition material must reach the substrate before the materials deposited from the deposition source reach the stable and dense deposition position. In other words, the deposition rate should be maintained at a relatively high speed in a general sense. In such a deposition mechanism, in the case of a texture having a curvature radius of several to several tens of nanometers, deposition material is difficult to reach and deposition is difficult.
따라서 본 발명에서와 같이 라운딩 된 텍스쳐를 형성하면, 빠른 증착속도에서도 다공성 전구체층이 골짜기 부분을 포함한 텍스쳐 전반에 걸쳐 균일하게 적층시킬 수 있고, 이로 인해 탠덤 태양전지 셀의 균일화를 달성하는데 매우 유리한 효과가 있다.Therefore, when the rounded texture is formed as in the present invention, the porous precursor layer can be evenly laminated over the entire texture including the valley even at a high deposition rate, which is very advantageous for achieving uniformity of the tandem solar cell .
페로브스카이트 흡수층(122)이 형성되면, 그 위에 정공전달층(123)이 형성된다. 정공전달층(123)은 페로브스카이트 층에서 생성된 정공이 제1 전극(130)으로 용이하게 전달되도록 하는 층으로, 가시광선의 투과성과 정공의 전도성을 보장할 수 있어야 한다.When the
한편 제2 전구체 층에서 이용할 수 있는 용액공정을 적용하기 위해서는 일반적으로 고분자 물질이 적합하며, 본 발명에서도 PEDOT:PSS와 같은 고분자 물질을 이용하여, 3000 내지 5000 rpm의 속도로 40 내지 50초간 스핀코팅을 실시하여 정공전달층을 형성할 수 있었다.Meanwhile, in order to apply the solution process that can be used in the second precursor layer, a polymer material is generally suitable. In the present invention, a polymer material such as PEDOT: PSS is used, and spin coating is performed at a speed of 3000 to 5000 rpm for 40 to 50 seconds To form a hole transporting layer.
보다 구체적으로, 정공전달층에 사용될 수 있는 고분자 물질은, PEDOT:PSS, PVK(poly(9-vinylcarbazole), TFB(poly(9,9- dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'(N-(4-secbutylphenyl)) diphenylamine)), CuPc(Copper Phthalocyanine) 또는 a-NPD(N,N'-diphenyl-N,N'-bis(1-naphthyl)-1,1'biphenyl-4,4'-diamine), TPD(N,N'-Bis-(3- methylphenyl)-N,N'-Bis-phenyl(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamine) 중에서 어느 하나를 이용하여 액상으로 용해하여 인쇄공정과 같은 용액공정이 적용가능하다.More specifically, the polymer material that can be used for the hole transporting layer is PEDOT: PSS, poly (9-vinylcarbazole), poly (9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) 4 '(N- (4-secbutylphenyl)) diphenylamine), CuPc (Copper Phthalocyanine) or N, N'- diphenyl-N, N'- bis (1-naphthyl) 4,4'-diamine, TPD (N, N'-Bis- (3-methylphenyl) -N, N'-Bis-phenyl (1,1'- And the solution process such as the printing process is applicable.
상기 성분 이외에도, 정공전달층(123)은 단분자, 고분자 정공 전달 물질 또는 금속산화물을 포함할 수 있다. 또한 상기 용액 공정 이외에도 딥코팅, 스프레이법 등의 용액 공정이나, 더 나아가 열 증착법, 스퍼터링 등의 증착 공정 또한 적용이 가능하다. In addition to the above components, the
도 12에서와 같이, 상기 정공전달층(123)이 형성된 후 필요에 따라 버퍼층(115)를 형성할 수 있다. 버퍼층은 기본적으로 가시광선의 투과성과 함께 그 아래의 페로브스카이트 층을 외부로부터 보호할 수 있어야 한다.As shown in FIG. 12, after the
버퍼층(115)은 가시 광선의 투과성을 위해 투명 전도성 화합물 등이 바람직하다. 보다 구체적으로, 투명 전도성 산화물로는 ITO (Indium Tin Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), ZIO (Zinc Indium Oxide), ZTO (Zinc Tin Oxide), GITO (Gallium Indium Tin Oxide), GIO (Gallium Indium Oxide), GZO (Gallium Zinc Oxide), AZO(Aluminum doped Zinc Oxide), FTO (Fluorine Tin Oxide) 또는 ZnO 등이 사용될 수 있다. The
상기 버퍼층(115) 또는 정공전달층(123) 위에는 제1 전극(130)이 형성된다. 이때, 제1 전극(130)은 페로브스카이트 태양전지(120) 상에 배치된 투명 전극층(116)과, 투명 전극층(116) 상에 배치된 그리드 전극층(118)을 포함할 수 있다(도 13).A
이때, 투명 전극층(116)은 페로브스카이트 태양전지(120)의 상면 전체에 형성되어, 페로브스카이트 태양전지(120)에서 생성된 전하를 포집하는 역할을 한다. 이러한 투명 전극층(116)은 다양한 투명 전도성 소재로서 구현될 수 있다. 즉, 투명 전도성 소재로는, 접합층(114)의 투명 전도성 소재와 동일한 것이 이용될 수 있다.At this time, the
그리드 전극층(118)은 투명 전극층(116) 상에 배치되며, 투명 전극층(116) 중 일부 영역에 배치된다.The
이때, 제1 전극(130)은 유리 프릿을 포함하지 않는 제1 전극 페이스트를 선택적으로 도포한 후, 제1 온도에서 저온 소성하는 것에 의해 제조될 수 있다. 여기서, 이러한 제1 전극 페이스트는 금속 입자와 저온소성용 바인더인 유기물이 포함되어 있을 수 있으며, 제1 전극 페이스트에는 유리 프릿이 포함되지 않는다. 특히, 제1 온도는 250℃ 이하, 보다 구체적으로는 100 ~ 200℃일 수 있다.At this time, the
앞에서 살펴본 바와 같이, 이종접합 실리콘 태양전지의 경우 상기 제2 전극(140)과 상기 제1 전극(130)은 제1 전극(130)을 형성할 때 동시에 형성될 수도 혹은 제2 전극(140)을 형성한 후 페로브스카이트 태양전지 형성 후 제1 전극(130)을 형성할 수도 있다. 또한 이종접합 실리콘 태양전지의 경우, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)은 모두 250℃ 이하의 저온 소성 공정으로 형성된다.As described above, the
반면 동종접합 실리콘 태양전지의 경우는 700℃ 이상의 고온 소성 공정으로 제2 전극(140)을 형성하고, 페로브스카이트 태양전지(120)를 형성한 후에는 250℃ 이하의 저온 소성 공정으로 제1 전극(130)을 형성하는 이원화 방식으로 실시되어야 한다. 이는 페로브스카이트 태양전지(120)가 고온 소성에 의해 열화되는 문제를 미연에 방지하기 위함이다.On the other hand, in the case of the homogeneous silicon solar cell, the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 라운딩 처리된 텍스쳐 구조를 가지는 기판을 이용하여 불균일한 접합층 및 페로브스카이트 흡수층 형성을 억제하면서 동시에 등각(Conformal)의 접합층 및 페로브스카이트 흡수층을 형성할 수 있다. 이로 인해 탠덤 태양전지에서, 특히 페로브스카이트 막의, 증착 및 전환에서의 균일성을 확보하고 쇼트를 방지하여 셀의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 광의 반사율을 감소시킬 뿐만 아니라 광의 경로를 증가시키는 것이 가능하여 셀 특성의 향상을 도모할 수 있다.As described above, in the present invention, by using a substrate having a textured structure that has been subjected to a rounding treatment, a non-uniform bonding layer and a perovskite absorbing layer are formed while suppressing the formation of a perovskite absorbing layer . As a result, it is possible to secure uniformity in the deposition and conversion of the tandem solar cell, in particular of the perovskite film, and to prevent short-circuiting, thereby improving the reliability of the cell and reducing the reflectance of the light and increasing the light path So that the cell characteristics can be improved.
또한 전술한 본 발명의 실시예에 따른 탠덤 태양전지 제조 방법은, 골짜기와 봉우리를 가지는 텍스쳐를 형성한 후 등방성 식각을 통해 라운딩 된 텍스쳐를 형성하고 그 위에 접합층 및 다공성 페로브스카이트 전구체 층을 형성함으로써, 라운딩된 텍스쳐 구조를 가지는 기판의 형상을 그대로 반영하면서 동시에 균일한 두께를 가지는 등각(conformal)의 접합층 및 페로브스카이트 흡수층의 형성을 가능하게 한다.Also, the method of fabricating a tandem solar cell according to an embodiment of the present invention includes forming a texture having valleys and peaks, forming a texture rounded by isotropic etching, and forming a bonding layer and a porous perovskite precursor layer thereon Thereby making it possible to form a conformal bonding layer and a perovskite absorbing layer having a uniform thickness while simultaneously reflecting the shape of the substrate having the rounded texture structure.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that a transformation can be made. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the effects of the present invention are not explicitly described and described, but it is needless to say that the effects that can be predicted by the configurations should also be recognized.
Claims (14)
상기 기판 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층;을 포함하며,
상기 텍스쳐의 골짜기 부분과 봉우리 부분이 둥근(round) 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
A substrate on which a texture having a valley and a peak shape is formed;
And a perovskite absorption layer formed on the substrate,
Wherein the trough portion and the peak portion of the texture have a round shape.
상기 골짜기 부분의 곡률반경과 봉우리 부분의 곡률 반경이 서로 다른 값을 가지는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein a radius of curvature of the valley portion and a radius of curvature of the peak portion are different from each other.
상기 골짜기 부분의 곡률반경의 절대값이 봉우리 부분의 곡률 반경의 절대값 이상인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
3. The method of claim 2,
Wherein an absolute value of the radius of curvature of the valley portion is equal to or greater than an absolute value of the radius of curvature of the peak portion.
상기 골짜기 부분의 곡률반경은 0.05~50 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
The method according to claim 2 or 3,
Wherein the valley portion has a radius of curvature in the range of 0.05 to 50 占 퐉.
상기 골짜기 부분과 봉우리 부분을 연결한 경사면이 기판의 평면 방향과 이루는 각도가 55도 보다 작은 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
The method according to claim 1,
Wherein an inclined plane connecting the valley portion and the peak portion forms an angle with the plane direction of the substrate is less than 55 degrees.
상기 텍스쳐의 상기 골짜기 부분과 상기 봉우리 부분 및 상기 경사면 위에 형성되는 페로브스카이트 흡수층의 두께 차이가 10% 이내인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지.
6. The method of claim 5,
Wherein a difference in thickness between the valley portion of the texture, the peak portion, and the perovskite absorption layer formed on the slope is within 10%.
상기 텍스쳐의 봉우리 간 거리의 평균 값보다 골짜기 또는 평탄면의 중앙간 거리의 평균 값이 더 긴 것을 특징으로 하는 탠덤 태양 전지.
The method according to claim 1,
Wherein an average value of center-to-center distances of valleys or flat surfaces is longer than an average value of distances between peaks of said texture.
상기 텍스쳐의 골짜기와 봉우리 부분을 라운딩(Rounding) 처리하는 단계;
및 상기 기판 위에 페로브스카이트 흡수층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
Forming a texture having a valley and a peak shape on a substrate;
Rounding the valley and the peak of the texture;
And forming a perovskite absorption layer on the substrate.
상기 텍스쳐는 이방성 식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the texture is formed by anisotropic etching.
상기 라운딩 처리는 습식 식각, 스퍼터링 식각, 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching), 증기상 식각(Vapor Phase Etching) 중 어느 하나에 의해 수행되는 등방성 식각인 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the rounding process is an isotropic etching performed by any one of wet etching, sputtering etching, reactive ion etching, and vapor phase etching.
상기 라운딩 처리는 불산과 질산을 각각 1: (10~80)으로 혼합한 식각 용액에 의해 식각 처리되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the rounding treatment is performed by an etching solution comprising a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid at a ratio of 1: 10 to 80: 1.
상기 페로브스카이트 흡수층을 형성하기 이전에 접합층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Further comprising forming a bonding layer before forming the perovskite absorption layer.
상기 페로브스카이트 흡수층은 물리적 기상 증착 또는 화학적 기상 증착에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the perovskite absorption layer is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition.
상기 페로브스카이트 흡수층은 다공성 전구체 층을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 탠덤 태양전지의 제조 방법.14. The method of claim 13,
Wherein the perovskite absorption layer is formed through a porous precursor layer.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170066437A KR102541379B1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Perovskite silicon tandem solar cell and method for manufacturing the same |
| US16/617,917 US20210126147A1 (en) | 2017-05-29 | 2018-05-28 | Perovskite silicon tandem solar cell and manufacturing method thereof |
| EP18810525.8A EP3633736A4 (en) | 2017-05-29 | 2018-05-28 | Perovskite silicon tandem solar cell and manufacturing method |
| PCT/KR2018/006048 WO2018221914A1 (en) | 2017-05-29 | 2018-05-28 | Perovskite silicon tandem solar cell and manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170066437A KR102541379B1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Perovskite silicon tandem solar cell and method for manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180130396A true KR20180130396A (en) | 2018-12-07 |
| KR102541379B1 KR102541379B1 (en) | 2023-06-08 |
Family
ID=64456002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170066437A KR102541379B1 (en) | 2017-05-29 | 2017-05-29 | Perovskite silicon tandem solar cell and method for manufacturing the same |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210126147A1 (en) |
| EP (1) | EP3633736A4 (en) |
| KR (1) | KR102541379B1 (en) |
| WO (1) | WO2018221914A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102584087B1 (en) * | 2018-03-19 | 2023-10-04 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | Method of manufacturing tandem solar cell |
| CN111952377A (en) * | 2020-08-24 | 2020-11-17 | 中国科学院半导体研究所 | Perovskite/silicon laminated solar cell with curved surface light trapping structure and manufacturing method thereof |
| CN112133830A (en) * | 2020-09-11 | 2020-12-25 | 上海黎元新能源科技有限公司 | 2-T perovskite laminated solar cell module and preparation method thereof |
| DE102022201714A1 (en) * | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Singulus Technologies Aktiengesellschaft | Creation of textured surfaces, production of tandem solar cells and tandem solar cells |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271990B2 (en) * | 1997-03-21 | 2002-04-08 | 三洋電機株式会社 | Photovoltaic device and method for manufacturing the same |
| JP2009064981A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Toppan Printing Co Ltd | Solar cell module and transparent member manufacturing method |
| US20150228817A1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-08-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solar cell |
| WO2016052635A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 株式会社カネカ | Method for making crystalline silicon-based solar cell, and method for making solar cell module |
| US20160322167A1 (en) * | 2016-05-09 | 2016-11-03 | Solar-Tectic Llc | Method of making a germanium perovskite/germanuium thin-film tandem solar cell |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8247312B2 (en) * | 2008-04-24 | 2012-08-21 | Innovalight, Inc. | Methods for printing an ink on a textured wafer surface |
| KR102049604B1 (en) * | 2011-12-16 | 2019-11-28 | 주성엔지니어링(주) | Solar cell and Method of manufacturing the same |
| KR101382631B1 (en) * | 2013-04-11 | 2014-04-14 | (주)울텍 | Texturing method for solar cell substrate and the solar cell substrate using the method |
| CN106252513A (en) * | 2016-08-02 | 2016-12-21 | 天津工业大学 | Perovskite solar cell based on matte light regime structure and preparation method thereof |
-
2017
- 2017-05-29 KR KR1020170066437A patent/KR102541379B1/en active IP Right Grant
-
2018
- 2018-05-28 EP EP18810525.8A patent/EP3633736A4/en active Pending
- 2018-05-28 WO PCT/KR2018/006048 patent/WO2018221914A1/en active Application Filing
- 2018-05-28 US US16/617,917 patent/US20210126147A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3271990B2 (en) * | 1997-03-21 | 2002-04-08 | 三洋電機株式会社 | Photovoltaic device and method for manufacturing the same |
| JP2009064981A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Toppan Printing Co Ltd | Solar cell module and transparent member manufacturing method |
| US20150228817A1 (en) * | 2012-11-29 | 2015-08-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Solar cell |
| WO2016052635A1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 株式会社カネカ | Method for making crystalline silicon-based solar cell, and method for making solar cell module |
| US20160322167A1 (en) * | 2016-05-09 | 2016-11-03 | Solar-Tectic Llc | Method of making a germanium perovskite/germanuium thin-film tandem solar cell |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Hong Zhang et al.: Advanced Energy Materials 5(23) 1501354, (2015.9.28.) * |
| Kevin A. Bush et al. 23.6%-effcient monolithic perovskite/silicon tandem solar cells with improved stability, nature energy, 2017.2.17. 공개* * |
| Kevin A. Bush et al.: Nature Energy 2, 17009 (2017), (2017.2.17.) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102541379B1 (en) | 2023-06-08 |
| US20210126147A1 (en) | 2021-04-29 |
| EP3633736A4 (en) | 2021-03-17 |
| EP3633736A1 (en) | 2020-04-08 |
| WO2018221914A1 (en) | 2018-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3637478B1 (en) | Method for manufacturing perovskite silicon tandem solar cell | |
| CN107634119B (en) | Series solar cell and series solar cell module comprising same | |
| KR102570856B1 (en) | Perovskite solar cell and tandem solar cell including the same | |
| CN109196678B (en) | Laminated photoelectric conversion device and method for manufacturing same | |
| CN111357120B (en) | Method for manufacturing solar cell | |
| TW201547044A (en) | Conductive polymer/Si interfaces at the backside of solar cells | |
| KR102531881B1 (en) | Tandem solar cell | |
| US11616160B2 (en) | Tandem solar cell | |
| US20210126147A1 (en) | Perovskite silicon tandem solar cell and manufacturing method thereof | |
| KR20180011832A (en) | Tandem solar cell, tanden solar cell module comprising the same and method for manufacturing thereof | |
| KR102564282B1 (en) | Tandem solar cell and method for manufacturing thereof | |
| KR102532143B1 (en) | Solar cell and method of manufacturing the same | |
| KR20180063866A (en) | Tandem solar cell and method of manufacturing thereof | |
| KR102591913B1 (en) | Solar cell | |
| KR102474480B1 (en) | Method of manufacturing solar cell | |
| KR20200036780A (en) | Solar cell and method for manufacturing the same | |
| CN115663053A (en) | Laminated solar cell and preparation method thereof | |
| CN116133448A (en) | Perovskite-silicon-based laminated solar cell and manufacturing method thereof | |
| WO2023042614A1 (en) | Solar cell | |
| CN112086534B (en) | Laminated battery and manufacturing method thereof | |
| CN117099219A (en) | Solar cell and method for manufacturing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |